«Звезды были и слева, и справа, и вверху, и внизу. Я находился среди звезд и понял, что я сам — частица этого гигантского мира, где живет человек, как песчинка…»Регалии и звания дважды Героя Советского Союза, летчика-космонавта Алексея Леонова можно перечислять бесконечно, но весь мир знает его, прежде всего, как человека, который первым вышел в открытый космос.
Алексей Архипович Леонов родился 30 мая 1934 года в селе Листвянка, Тисульского района, Кемеровской области, на Алтае. В семье было десятеро детей.
Кем он будет когда вырастет, мальчик решил еще в 1939 году в пятилетнем возрасте, посмотрев фильм «Истребители», но шли годы, прошла Великая Отечественная война. В 1947 году семья Леоновых переехала в разрушенный Калининград, здесь Алексей окончил школу, замечательно рисовал, ему прочили большое будущее, как художнику.
В 1953 году Алеша Леонов был принят в Рижскую академию художеств. Кто знает, как бы все сложилось, если бы не банальная, но такая знакомая проблема: бедная семья, нехватка денег. Даже при условии где-то подрабатывать, было нереально заработать на жизнь и съемную комнату в Риге.
А возможно, сама судьба вмешалась и в 1955 году он закончил Чугуевское военное авиационное училище.
У некоторых людей мысль о возможности жизни на других планетах вызывает смех или презрительную усмешку. Другие, напротив, не только верят, что где-то во Вселенной есть жизнь, но прикладывают усилия, чтобы наладить связь с инопланетянами. Один из традиционных аргументов в подтверждение внеземной жизни известен как теория панспермии. Согласно этой теории, во Вселенной так много звездных систем, что Земля не может быть единственной обитаемой планетой. И тут следует учитывать степень человеческого высокомерия: самонадеянно думать,что мы являемся единственными разумными обитателями Вселенной. Именно это и утверждают приверженцы теории случайного однократного появления жизни.
ОБИТАЕМЫЙ КОСМОС
У многих стран есть долгосрочные программы по освоению космоса. В них центральное место занимает создание орбитальных станций, так как именно с них начинается цепочка наиболее крупных этапов овладения человечеством космического пространства. Уже осуществлен полет на Луну, успешно проходят многомесячные полеты на борту межпланетных станций, автоматические аппараты побывали на Марсе и Венере, с пролетных траекторий исследовали Меркурий, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. За последующие 20—30 лет возможности космонавтики еще более возрастут. Будут созданы экспериментальные спутниковые солнечные электростанции, на орбите будут созданы сборочно-операционные центры, на Луне базы-форпосты для посылки первой экспедиции на Марс. В околоземном и окололунном пространстве развернется сеть автоматических релейных спутников, которая практически превратит весь район между Землей и Луной в гигантскую антенную систему, способную следить за движением космических кораблей в Солнечной системе и за ее пределами. Это, конечно, будет способствовать дальнейшему проникновению человека в космос. Цель исследований много сторонняя: научная — человеку всегда было интересно узнавать о свойствах окружающего его мира, о законах его существования; прикладная — космос служит людям, помогает наблюдать глобальные явления на Земле, результаты космических исследований используют на Земле специалисты в разных областях народного хозяйства; техническая — исследования веществ, живой и неживой природы в условиях космоса и другие.
В космосе проводятся уникальные астрономические и астрофизические наблюдения. Находящиеся на орбите спутники, космические автоматические станции, аппараты требуют специального обслуживания или ремонта, а некоторые отработавшие свой срок спутники необходимо ликвидировать или возвращать с ообиты на Землю для переделки. Орбитальные станции используются в качестве космической базы, хранения запасов топлива, в будущем они будут использоваться как отправная база для экспедиций на Луну, Марс и другие планеты. С февраля 1986 года на околоземной орбите находится станция "Мир" модульного принципа построения.
Транспортные корабли периодически доставляют на станцию необходимые грузы. Экипаж после выполнения своего задания возвращается на Землю, его сменяет новый. Как утверждают многие ученые, использование Луны принесло бы человечеству большую пользу. Во-первых, как спутник Луна открывает новые возможности для изучения Солнечной системы, как обсерватория, лаборатория, стартовая площадка. Во-вторых, на Луне довольно много сырьевых ресурсов, которые можно использовать. Образцы пород, доставленных с Луны, говорят о том, что там есть природные запасы, схожие с природными запасами Земли. Поскольку Солнце освещает Луну 14 дней непрерывно, то там можно получить весьма дешевую энергию. На поверхности Луны можно в будущем соорудить не только базы для отправки и приема космических кораблей, научно-исследовательские станции, но и города-поселения. Американский астронавт Нейл Армстронг так сказал о своем пребывании на Луне: "Это был маленький шаг человека, но крупный шаг человечества".
У многих стран есть долгосрочные программы по освоению космоса. В них центральное место занимает создание орбитальных станций, так как именно с них начинается цепочка наиболее крупных этапов овладения человечеством космического пространства. Уже осуществлен полет на Луну, успешно проходят многомесячные полеты на борту межпланетных станций, автоматические аппараты побывали на Марсе и Венере, с пролетных траекторий исследовали Меркурий, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. За последующие 20—30 лет возможности космонавтики еще более возрастут. Будут созданы экспериментальные спутниковые солнечные электростанции, на орбите будут созданы сборочно-операционные центры, на Луне базы-форпосты для посылки первой экспедиции на Марс. В околоземном и окололунном пространстве развернется сеть автоматических релейных спутников, которая практически превратит весь район между Землей и Луной в гигантскую антенную систему, способную следить за движением космических кораблей в Солнечной системе и за ее пределами. Это, конечно, будет способствовать дальнейшему проникновению человека в космос. Цель исследований много сторонняя: научная — человеку всегда было интересно узнавать о свойствах окружающего его мира, о законах его существования; прикладная — космос служит людям, помогает наблюдать глобальные явления на Земле, результаты космических исследований используют на Земле специалисты в разных областях народного хозяйства; техническая — исследования веществ, живой и неживой природы в условиях космоса и другие.
В космосе проводятся уникальные астрономические и астрофизические наблюдения. Находящиеся на орбите спутники, космические автоматические станции, аппараты требуют специального обслуживания или ремонта, а некоторые отработавшие свой срок спутники необходимо ликвидировать или возвращать с ообиты на Землю для переделки. Орбитальные станции используются в качестве космической базы, хранения запасов топлива, в будущем они будут использоваться как отправная база для экспедиций на Луну, Марс и другие планеты. С февраля 1986 года на околоземной орбите находится станция "Мир" модульного принципа построения.
Транспортные корабли периодически доставляют на станцию необходимые грузы. Экипаж после выполнения своего задания возвращается на Землю, его сменяет новый. Как утверждают многие ученые, использование Луны принесло бы человечеству большую пользу. Во-первых, как спутник Луна открывает новые возможности для изучения Солнечной системы, как обсерватория, лаборатория, стартовая площадка. Во-вторых, на Луне довольно много сырьевых ресурсов, которые можно использовать. Образцы пород, доставленных с Луны, говорят о том, что там есть природные запасы, схожие с природными запасами Земли. Поскольку Солнце освещает Луну 14 дней непрерывно, то там можно получить весьма дешевую энергию. На поверхности Луны можно в будущем соорудить не только базы для отправки и приема космических кораблей, научно-исследовательские станции, но и города-поселения. Американский астронавт Нейл Армстронг так сказал о своем пребывании на Луне: "Это был маленький шаг человека, но крупный шаг человечества".
ЧЕЛНОКИ В КОСМОСЕ
Крылатый орбитальный корабль многоразового использования называют челноком. Он предназначен для выведения на орбиту вокруг Земли различных космических аппаратов, для доставки элементов межпланетных комплексов и для сборки на орбите крупногабаритных сооружений (радиотелескопов, антенн, солнечных батарей и т.д.). Возвращаемый с орбиты на Землю корабль-челнок приносит с собой неисправные или отслужившие свой срок спутники, грузы, оборудование. Выполняя рейсы по маршруту Земля — космос — Земля, многоразовый корабль дает значительную экономию средств, так как космические аппараты очень дороги и, как правило, по стоимости изготовления дороже средств выведения, т.е. ракет-носителей. Поэтому выгодно продлевать срок службы космических аппаратов за счет их обслуживания на орбите или возвращения на Землю с целью восстановления и ремонта. Первые многоразовые системы: американский "Спейс Шаттл" и отечественный "Энергия — Буран". Двухступенчатая ракета-носитель выводит на орбиту возвращаемый корабль, похожий внешне на самолет, который и садится "по-самолетному" на трехопорное выпускающееся шасси. Американский космический челнок "Спейс Шаттл" совершил первый полет в 1981 году. Выполнили свои задачи орбитальные корабли "Колумбия", "Дискавери", "Индевор", "Атлантис". "Челенджер" известен своей печальной судьбой. 28 января 1986 года все человечество содрогнулось, наблюдая по телевидению взрыв уходящего в небо корабля, он потерпел катастрофу при старте через 75 секунд после запуска. Экипаж, состоявший из 7 астронавтов, погиб. Шагнули в бессмертие молодые, здоровые, красивые, сильные люди. Среди них женщина-астронавт Криста Маколифф, учительница, которая собиралась вести урок из космоса, рассказать детям Америки о том, как прекрасна и как мала наша Земля, как хрупко еще ее существование, как необходим ей мир. Полеты "Шаттла" возобновились в сентябре 1988 года. Это корабли-гиганты: 56 м высота в стартовом положении, масса на старте 2000 т, может нести полезный груз 30 т на орбиту и 15 т при возвращении на Землю. Экипаж до 7 человек может быть в полете 30 суток. Но "Буран" при немного меньших размерах и массе способен нести на орбиту и с орбиты такой же массы полезные грузы. 15 мая 1987 года состоялся запуск мощной ракеты-носителя "Энергия", а 15 ноября 1988 года — первый испытательный полет орбитального корабля многоразового использования "Буран ". На космодроме Байконур для осуществления посадки "Бурана" был создан специальный аэродром с уникальной посадочной полосой твердого покрытия длиной 5 км и шириной 80 м. Транспортная система "Энергия — Буран" имеет много важных и очень интересных перспектив.
Крылатый орбитальный корабль многоразового использования называют челноком. Он предназначен для выведения на орбиту вокруг Земли различных космических аппаратов, для доставки элементов межпланетных комплексов и для сборки на орбите крупногабаритных сооружений (радиотелескопов, антенн, солнечных батарей и т.д.). Возвращаемый с орбиты на Землю корабль-челнок приносит с собой неисправные или отслужившие свой срок спутники, грузы, оборудование. Выполняя рейсы по маршруту Земля — космос — Земля, многоразовый корабль дает значительную экономию средств, так как космические аппараты очень дороги и, как правило, по стоимости изготовления дороже средств выведения, т.е. ракет-носителей. Поэтому выгодно продлевать срок службы космических аппаратов за счет их обслуживания на орбите или возвращения на Землю с целью восстановления и ремонта. Первые многоразовые системы: американский "Спейс Шаттл" и отечественный "Энергия — Буран". Двухступенчатая ракета-носитель выводит на орбиту возвращаемый корабль, похожий внешне на самолет, который и садится "по-самолетному" на трехопорное выпускающееся шасси. Американский космический челнок "Спейс Шаттл" совершил первый полет в 1981 году. Выполнили свои задачи орбитальные корабли "Колумбия", "Дискавери", "Индевор", "Атлантис". "Челенджер" известен своей печальной судьбой. 28 января 1986 года все человечество содрогнулось, наблюдая по телевидению взрыв уходящего в небо корабля, он потерпел катастрофу при старте через 75 секунд после запуска. Экипаж, состоявший из 7 астронавтов, погиб. Шагнули в бессмертие молодые, здоровые, красивые, сильные люди. Среди них женщина-астронавт Криста Маколифф, учительница, которая собиралась вести урок из космоса, рассказать детям Америки о том, как прекрасна и как мала наша Земля, как хрупко еще ее существование, как необходим ей мир. Полеты "Шаттла" возобновились в сентябре 1988 года. Это корабли-гиганты: 56 м высота в стартовом положении, масса на старте 2000 т, может нести полезный груз 30 т на орбиту и 15 т при возвращении на Землю. Экипаж до 7 человек может быть в полете 30 суток. Но "Буран" при немного меньших размерах и массе способен нести на орбиту и с орбиты такой же массы полезные грузы. 15 мая 1987 года состоялся запуск мощной ракеты-носителя "Энергия", а 15 ноября 1988 года — первый испытательный полет орбитального корабля многоразового использования "Буран ". На космодроме Байконур для осуществления посадки "Бурана" был создан специальный аэродром с уникальной посадочной полосой твердого покрытия длиной 5 км и шириной 80 м. Транспортная система "Энергия — Буран" имеет много важных и очень интересных перспектив.
МЕДИЦИНА ДЛЯ КОСМОНАВТОВ
Казалось бы, космонавтам — совершенно здоровым людям не нужна медицина? И все-таки она есть — космическая медицина. Можно сказать, что она является частью космической биологии, изучает влияние различных внеземных факторов на абсолютно здоровый организм. Космическая медицина работает и на Земле, и в космосе. В лабораториях институтов имитируются отдельные моменты космического полета, выясняется их влияние на организм, отбираются самые подготовленные люди в отряд космонавтов. Инженеры получают от врачей советы и рекомендации, необходимые для создания комфортабельной кабины с наилучшим для космонавтов микроклиматом. Врачи участвуют в разработке костюма космонавтов, рациона питания, во всем, что необходимо для нормальной работы людей в условиях космоса. Медики следят за состоянием здоровья членов экипажа космического корабля во время полета. Находясь на огромном расстоянии от пациента, космический доктор даст нужный совет. Космическая медицина, как и космическая биология — это исследовательская наука. В космосе ставят опыты над животными, ведутся исследования, направленные на то, чтобы космос не был враждебен человеку, а скорее стал обитаемым. При перегрузках во время подъема ракеты человек испытывает огромное напряжение. При участии медиков разработаны удобные индивидуальные кресла для космонавтов, повторяющие форму тела. На высоте 10—15—20 тысяч метров давление все меньше и меньше, специальные приборы следят за составом воздуха. На высоте 30—40 тыс. метров становится опасным для космонавтов действие космических лучей. А на высоте 100 тыс. метров грозит столкновение с метеорами. Все эти явления отражаются на здоровье человека. И еще одна трудность — полная тишина, когда не распространяются звуковые волны. Изменяется восприятие органов чувств. Специалисты помогают космонавтам подготовиться к специфическим условиям космоса. Под наблюдением врачей космонавты проходят испытания в сурдокамере, где находятся в полной тишине и одиночестве определенное число суток. Психологи помогают подготовить экипаж к совместной работе. Люди разных характеров и темпераментов должны в течение продолжительного времени полета сотрудничать, помогать друг другу, быть, как говорят, психологически совместимыми. Это — необходимое условие работы в космосе. Экипажи космических кораблей, орбитальных станций — это дружный сплоченный коллектив, у которого общие и к тому же сложнейшие задачи.
Казалось бы, космонавтам — совершенно здоровым людям не нужна медицина? И все-таки она есть — космическая медицина. Можно сказать, что она является частью космической биологии, изучает влияние различных внеземных факторов на абсолютно здоровый организм. Космическая медицина работает и на Земле, и в космосе. В лабораториях институтов имитируются отдельные моменты космического полета, выясняется их влияние на организм, отбираются самые подготовленные люди в отряд космонавтов. Инженеры получают от врачей советы и рекомендации, необходимые для создания комфортабельной кабины с наилучшим для космонавтов микроклиматом. Врачи участвуют в разработке костюма космонавтов, рациона питания, во всем, что необходимо для нормальной работы людей в условиях космоса. Медики следят за состоянием здоровья членов экипажа космического корабля во время полета. Находясь на огромном расстоянии от пациента, космический доктор даст нужный совет. Космическая медицина, как и космическая биология — это исследовательская наука. В космосе ставят опыты над животными, ведутся исследования, направленные на то, чтобы космос не был враждебен человеку, а скорее стал обитаемым. При перегрузках во время подъема ракеты человек испытывает огромное напряжение. При участии медиков разработаны удобные индивидуальные кресла для космонавтов, повторяющие форму тела. На высоте 10—15—20 тысяч метров давление все меньше и меньше, специальные приборы следят за составом воздуха. На высоте 30—40 тыс. метров становится опасным для космонавтов действие космических лучей. А на высоте 100 тыс. метров грозит столкновение с метеорами. Все эти явления отражаются на здоровье человека. И еще одна трудность — полная тишина, когда не распространяются звуковые волны. Изменяется восприятие органов чувств. Специалисты помогают космонавтам подготовиться к специфическим условиям космоса. Под наблюдением врачей космонавты проходят испытания в сурдокамере, где находятся в полной тишине и одиночестве определенное число суток. Психологи помогают подготовить экипаж к совместной работе. Люди разных характеров и темпераментов должны в течение продолжительного времени полета сотрудничать, помогать друг другу, быть, как говорят, психологически совместимыми. Это — необходимое условие работы в космосе. Экипажи космических кораблей, орбитальных станций — это дружный сплоченный коллектив, у которого общие и к тому же сложнейшие задачи.
ОСОБЕННОСТИ ПРОФЕССИИ КОСМОНАВТА
Начало новой профессии на Земле было полажено полетом первого космонавта планеты Ю.А.Гагарина. Космонавтика развивается стремительно. Если в первые два десятилетия космической эры на орбитах побывало около ста человек, то на рубеже грядущего века "населеннее космоса, возможно, будет насчитывать уже тысячи косможителей и профессия космонавта станет массовой. Мы уже привыкли к космическим стартам, можем смотреть их по телевизору. Порой они воспринимаются как нечто само собой разумеющееся. О тех, кто отправляется на орбиту, спокойно и буднично говорят: "Ушли на работу". И все-таки будничность по отношению к космосу неоправдана. Ведь свою планету человечество обживает тысячелетиями, а время обживания космоса исчисляется годами. Да и космический "дом", построенный на орбите, несравним с земным. И если люди на Земле до сих пор постоянно сталкиваются с теми или иными неполадками техники, то чем больше и сложнее космический комплекс, тем больше и вероятность того, что что-то при создании его не учтено. А это может привести к неожиданностям в полете. Освоение космоса стоит слишком дорого, поэтому каждый полет космического корабля уникален, решаются все новые задачи, исследуются новые проблемы, испытываются новые устройства. Для этого требуется коллективный творческий труд большого числа специалистов, большого мастерства и мужества испытателей. Космонавт — это прежде всего испытатель новой техники. Члены экипажа должны в трудных условиях полета уметь быстро решать сложные научно-технические задачи.
Космонавт — это исследователь. Каждый день на орбите — это экспериментальная работа в научно-исследовательской космической лаборатории, решение задач науки и техники. Глаз человека с борта космического корабля способен увидеть на поверхности Земли, океана, атмосферы такие оттенки явлений, которые не фиксируются даже чувствительной фотопленкой.
Космонавт выполняет роль биолога, проводя систематические наблюдения за живыми организмами, космонавт—медик, когда. участвует в медицинских обследованиях здоровья членов экипажа. Космонавт—строитель, монтажник, когда приходится к базовой орбитальной станции пристраивать антенну радиотелескопа или рефлектор солнечной электростанции. В недалеком будущем космонавты — технологи в специальных модулях, оснащенных производственными установками, будут получать новые уникальные материалы: химические соединения или сплавы в условиях невесомости. Огромное количество информации можно получить из космоса в интересах астрономов, астрофизиков, геологов, геодезистов, геофизиков, топографов и других специалистов.
Только для пилотов первых космических кораблей главная задача была — обеспечить сам полет. По мере совершенствования космических систем и увеличения длительности полета расширяется круг задач, которые решаются космонавтами, значение профессии космонавта становится все более и более важным.
Начало новой профессии на Земле было полажено полетом первого космонавта планеты Ю.А.Гагарина. Космонавтика развивается стремительно. Если в первые два десятилетия космической эры на орбитах побывало около ста человек, то на рубеже грядущего века "населеннее космоса, возможно, будет насчитывать уже тысячи косможителей и профессия космонавта станет массовой. Мы уже привыкли к космическим стартам, можем смотреть их по телевизору. Порой они воспринимаются как нечто само собой разумеющееся. О тех, кто отправляется на орбиту, спокойно и буднично говорят: "Ушли на работу". И все-таки будничность по отношению к космосу неоправдана. Ведь свою планету человечество обживает тысячелетиями, а время обживания космоса исчисляется годами. Да и космический "дом", построенный на орбите, несравним с земным. И если люди на Земле до сих пор постоянно сталкиваются с теми или иными неполадками техники, то чем больше и сложнее космический комплекс, тем больше и вероятность того, что что-то при создании его не учтено. А это может привести к неожиданностям в полете. Освоение космоса стоит слишком дорого, поэтому каждый полет космического корабля уникален, решаются все новые задачи, исследуются новые проблемы, испытываются новые устройства. Для этого требуется коллективный творческий труд большого числа специалистов, большого мастерства и мужества испытателей. Космонавт — это прежде всего испытатель новой техники. Члены экипажа должны в трудных условиях полета уметь быстро решать сложные научно-технические задачи.
Космонавт — это исследователь. Каждый день на орбите — это экспериментальная работа в научно-исследовательской космической лаборатории, решение задач науки и техники. Глаз человека с борта космического корабля способен увидеть на поверхности Земли, океана, атмосферы такие оттенки явлений, которые не фиксируются даже чувствительной фотопленкой.
Космонавт выполняет роль биолога, проводя систематические наблюдения за живыми организмами, космонавт—медик, когда. участвует в медицинских обследованиях здоровья членов экипажа. Космонавт—строитель, монтажник, когда приходится к базовой орбитальной станции пристраивать антенну радиотелескопа или рефлектор солнечной электростанции. В недалеком будущем космонавты — технологи в специальных модулях, оснащенных производственными установками, будут получать новые уникальные материалы: химические соединения или сплавы в условиях невесомости. Огромное количество информации можно получить из космоса в интересах астрономов, астрофизиков, геологов, геодезистов, геофизиков, топографов и других специалистов.
Только для пилотов первых космических кораблей главная задача была — обеспечить сам полет. По мере совершенствования космических систем и увеличения длительности полета расширяется круг задач, которые решаются космонавтами, значение профессии космонавта становится все более и более важным.
КАК КОСМОНАВТ ВОЗВРАЩАЕТСЯ С ОРБИТЫ НА ЗЕМЛЮ?
Сложен и небезопасен подъем в космическое пространство, но, пожалуй, не меньше трудностей таит возвращение на Землю. Все следящие за полетом желают космонавтам мягкой посадки. "Мягкой" — это значит, что спускаемый аппарат космического корабля должен приземлиться со скоростью не более 2 м/с. Только тогда конструкция аппарата, приборы в нем, а главное, члены экипажа не испытывают резкого жесткого удара.
Для этого нужно аппарат затормозить — отобрать всю энергию. Как это сделать без вреда для самого аппарата? К.Э.Циолковский, думая над этим вопросом, решил использовать возможность торможения космического корабля воздушной оболочкой Земли. Двигаясь со скоростью 8 км/с, космический корабль не падает на Землю. Первая стадия спуска — включение на короткое время тормозного двигателя. Скорость уменьшается на 0,2 км/с и сразу начинается спуск. Первым делом необходимо отстыковать орбитальный отсек и тормозную двигательную установку. И сделать это очень быстро. Еще до входа в плотные слои атмосферы нужно повернуть спускаемый аппарат так, чтобы он вошел в воздушный океан под строго определенным углом. Траектория спуска должна быть такой, чтобы члены экипажа испытали тяжесть, превышающую массу их собственного тела в 4 раза. Нельзя ли выбрать более пологую траекторию, чтобы лерегрузка была меньше? Оказывается, нет. Так как помимо перегрузки еще большую опасность для корабля и космонавтов представляет перегрев при торможении аппарата атмосферой. Крутой спуск приводит к большему перегреву оболочки, но зато сокращает время полета: аппарат достигнет Земли раньше, чем испепеляющий жар проникнет внутрь него. Стенки корпуса спускаемого аппарата делают из легкого алюминиевого сплава, снаружи покрывают защитной оболочкой с высокой механической прочностью и теплоизоляцией из полимерного материала. Сильный нагрев приводит к медленному испарению материала. Встречный поток воздуха как бы согревает постепенно слой теплозащиты. Температура на поверхности аппарата близка к 300° С, При спуске космонавты через иллюминатор видят бушующее море огня, надежно укрощенное теплозащитой. По мере вхождения во все более плотные слои атмосферы скорость аппарата падает. Когда она снизится до 250 м/с, включается парашютная система из двух основных и одного вспомогательного парашютов. Один из основных парашютов называется тормозным, он выбрасывается с помощью малого взрыва — пиропатрона. Второй основной больше первого, он обеспечивает плавность посадки. Для мягкого приземления используют еще одно средство: двигательную установку мягкой посадки, она создает противотягу и аппарат приземляется с необходимой скоростью — не более 2 м/с.
Сложен и небезопасен подъем в космическое пространство, но, пожалуй, не меньше трудностей таит возвращение на Землю. Все следящие за полетом желают космонавтам мягкой посадки. "Мягкой" — это значит, что спускаемый аппарат космического корабля должен приземлиться со скоростью не более 2 м/с. Только тогда конструкция аппарата, приборы в нем, а главное, члены экипажа не испытывают резкого жесткого удара.
Для этого нужно аппарат затормозить — отобрать всю энергию. Как это сделать без вреда для самого аппарата? К.Э.Циолковский, думая над этим вопросом, решил использовать возможность торможения космического корабля воздушной оболочкой Земли. Двигаясь со скоростью 8 км/с, космический корабль не падает на Землю. Первая стадия спуска — включение на короткое время тормозного двигателя. Скорость уменьшается на 0,2 км/с и сразу начинается спуск. Первым делом необходимо отстыковать орбитальный отсек и тормозную двигательную установку. И сделать это очень быстро. Еще до входа в плотные слои атмосферы нужно повернуть спускаемый аппарат так, чтобы он вошел в воздушный океан под строго определенным углом. Траектория спуска должна быть такой, чтобы члены экипажа испытали тяжесть, превышающую массу их собственного тела в 4 раза. Нельзя ли выбрать более пологую траекторию, чтобы лерегрузка была меньше? Оказывается, нет. Так как помимо перегрузки еще большую опасность для корабля и космонавтов представляет перегрев при торможении аппарата атмосферой. Крутой спуск приводит к большему перегреву оболочки, но зато сокращает время полета: аппарат достигнет Земли раньше, чем испепеляющий жар проникнет внутрь него. Стенки корпуса спускаемого аппарата делают из легкого алюминиевого сплава, снаружи покрывают защитной оболочкой с высокой механической прочностью и теплоизоляцией из полимерного материала. Сильный нагрев приводит к медленному испарению материала. Встречный поток воздуха как бы согревает постепенно слой теплозащиты. Температура на поверхности аппарата близка к 300° С, При спуске космонавты через иллюминатор видят бушующее море огня, надежно укрощенное теплозащитой. По мере вхождения во все более плотные слои атмосферы скорость аппарата падает. Когда она снизится до 250 м/с, включается парашютная система из двух основных и одного вспомогательного парашютов. Один из основных парашютов называется тормозным, он выбрасывается с помощью малого взрыва — пиропатрона. Второй основной больше первого, он обеспечивает плавность посадки. Для мягкого приземления используют еще одно средство: двигательную установку мягкой посадки, она создает противотягу и аппарат приземляется с необходимой скоростью — не более 2 м/с.
СПОР ДВУХ КОНСТРУКТОРОВ, ИЛИ ПОЧЕМУ НАШИ КОСМОНАВТЫ НЕ СЛЕТАЛИ НА ЛУНУ
В нашей стране был запущен первый искусственный спутник, совершивший облет Луны, сфотографирована ее обратная сторона, осуществлена мягкая посадка автоматической станции на поверхности Луны, доставлены первые образцы лунного грунта... Но первыми на Луне побывали... американские астронавты. Почему? Дело здесь не в лучшей подготовке.
Наши летчики-космонавты после двухлетней подготовки были готовы к старту. Решение о создании новой ракеты-носителя HI, способной поднять в космос до 50 т полезного груза, было принято в 1960 году. Главный конструктор С.П.Королев мечтал о полетах к другим планетам. Ш должна была высадить на Луне одного космонавта. Но когда уже было почти все готово, программу отменили. Двигатели для ракеты Королева должны были создавать в конструкторском бюро под руководством В.П.Глушко. Но два гиганта-ученых не сошлись во взглядах: какими должны быть топливные компоненты. Королев считал, что водород и сжиженный газ, а Глушко — фтор и азотная кислота. Ученые спорили, а время шло. Первые летные испытания состоялись только в 1969 году, уже после смерти С.П.Королева. После трех неудачных стартов ракета на жидком топливе прошла испытания и была готова к выполнению программы полета на Луну. Но... ее отменили, как дорогостоящую. Работы по ракете HI были прекращены. Появился новый проект — создание системы "Энергия" — "Буран". Им руководил В.П.Глушко. "Буран" удачно стартовал, но также немного позже американского многоразового космического корабля "Шаттл".
В нашей стране был запущен первый искусственный спутник, совершивший облет Луны, сфотографирована ее обратная сторона, осуществлена мягкая посадка автоматической станции на поверхности Луны, доставлены первые образцы лунного грунта... Но первыми на Луне побывали... американские астронавты. Почему? Дело здесь не в лучшей подготовке.
Наши летчики-космонавты после двухлетней подготовки были готовы к старту. Решение о создании новой ракеты-носителя HI, способной поднять в космос до 50 т полезного груза, было принято в 1960 году. Главный конструктор С.П.Королев мечтал о полетах к другим планетам. Ш должна была высадить на Луне одного космонавта. Но когда уже было почти все готово, программу отменили. Двигатели для ракеты Королева должны были создавать в конструкторском бюро под руководством В.П.Глушко. Но два гиганта-ученых не сошлись во взглядах: какими должны быть топливные компоненты. Королев считал, что водород и сжиженный газ, а Глушко — фтор и азотная кислота. Ученые спорили, а время шло. Первые летные испытания состоялись только в 1969 году, уже после смерти С.П.Королева. После трех неудачных стартов ракета на жидком топливе прошла испытания и была готова к выполнению программы полета на Луну. Но... ее отменили, как дорогостоящую. Работы по ракете HI были прекращены. Появился новый проект — создание системы "Энергия" — "Буран". Им руководил В.П.Глушко. "Буран" удачно стартовал, но также немного позже американского многоразового космического корабля "Шаттл".
АМЕРИКАНСКИЕ АСТРОНАВТЫ ВЫХОДЯТ НА ОРБИТУ
Американский проект запуска человека в космос под названием "Меркурий" был осуществлен 5 мая 1961 года на корабле "Фридом-7" 37-летним капитаном Алланом Шенардом. Облетев Земной шар, корабль на парашюте спустился в Атлантический океан недалеко от дежурившего в месте приводнения авианосца. Миллионы американцев гордились своим "космонавтом N1", которого наш Юрий Гагарин превзошел по скорости, по дальности и продолжительности полета. В первом отряде американских летчиков-испытателей был Вирджия Гриссан, полет которого состоялся 21 июля 1961 года на высоте 188 км. Было испытано ручное управление кораблем, все шло в космосе хорошо, но на Земле, вернее на воде (американские корабли не приземлялись, а приводнялись) космонавт чуть не погиб из-за внезапного открытия запасного люка. Двухлетняя программа одноместных космических кораблей завершилась 15 мая 1963 года полетом рекордсмена среди американских астронавтов Гордона Купера, который на корабле "Фейт-7" совершил 22 оборота вокруг Земли.
В Америке, так же как и в нашей стране, перешли к новой программе, направленной на освоение не только околоземного, но и окололунного пространства. Первый полет на Луну был совершен американскими астронавтами Н.Армстронгом, М.Коллинзом и Э.Олдрином 16 июля 1969 года на корабле "Аполлон-11". Ракета-носитель "Аполлона" "Сатурн-5" трехступенчатая, массой около 3000 т, а общая масса корабля "Аполлон" около 44 т. Командир корабля Н.Армстронг вместе с Э.Олдрином, пилотом лунной кабины, отстыковались от основного блока и прилунились в юго-западной части Моря Спокойствия. Тем временем М.Коллинз — пилот основного блока, находился на корабле "Аполлон", который на время стал искусственным спутником Луны. Выход Н.Армстронга и Э.Олдрина на поверхность Луны совершился 21 июля 1969 года. Они находились на ней более 2 ч. Собрали образцы лунного грунта, установили сейсмометр, обследовали окрестности вокруг лунной кабины, наблюдали с Луны звездное небо, Солнце. Затем стартовали с Луны, вышли на окололунную орбиту, сблизились с "Аполлоном", состыковались с ним, перешли в основной блок. Корабль "Аполлон" перешел на траекторию полета к Земле. После спуска корабль приводнился в Тихом океане. Позже были успешно осуществлены полеты на луну "Аполлонов"-12, 14, 15, 16, 17. "Аполлон-13" с космонавтами Дж.Ловеллом, Дж.Сун-джертом и Ф.Хейсом на борту, выйдя на околоземную орбиту, потерпел аварию. Запланированный полет к Луне стал невозможным, и возникла реальная опасность гибели астронавтов. Средства массовой информации немедленно известили об этом всю страну. Со всех сторон шли предложения, как спасти астронавтов. Четко сработали наземные службы, обеспечивающие полет. Экипаж корабля проявил большое мужество, высокий профессионализм. В результате общих усилий катастрофа была предотвращена, и корабль благополучно спустился на Землю.
Американский проект запуска человека в космос под названием "Меркурий" был осуществлен 5 мая 1961 года на корабле "Фридом-7" 37-летним капитаном Алланом Шенардом. Облетев Земной шар, корабль на парашюте спустился в Атлантический океан недалеко от дежурившего в месте приводнения авианосца. Миллионы американцев гордились своим "космонавтом N1", которого наш Юрий Гагарин превзошел по скорости, по дальности и продолжительности полета. В первом отряде американских летчиков-испытателей был Вирджия Гриссан, полет которого состоялся 21 июля 1961 года на высоте 188 км. Было испытано ручное управление кораблем, все шло в космосе хорошо, но на Земле, вернее на воде (американские корабли не приземлялись, а приводнялись) космонавт чуть не погиб из-за внезапного открытия запасного люка. Двухлетняя программа одноместных космических кораблей завершилась 15 мая 1963 года полетом рекордсмена среди американских астронавтов Гордона Купера, который на корабле "Фейт-7" совершил 22 оборота вокруг Земли.
В Америке, так же как и в нашей стране, перешли к новой программе, направленной на освоение не только околоземного, но и окололунного пространства. Первый полет на Луну был совершен американскими астронавтами Н.Армстронгом, М.Коллинзом и Э.Олдрином 16 июля 1969 года на корабле "Аполлон-11". Ракета-носитель "Аполлона" "Сатурн-5" трехступенчатая, массой около 3000 т, а общая масса корабля "Аполлон" около 44 т. Командир корабля Н.Армстронг вместе с Э.Олдрином, пилотом лунной кабины, отстыковались от основного блока и прилунились в юго-западной части Моря Спокойствия. Тем временем М.Коллинз — пилот основного блока, находился на корабле "Аполлон", который на время стал искусственным спутником Луны. Выход Н.Армстронга и Э.Олдрина на поверхность Луны совершился 21 июля 1969 года. Они находились на ней более 2 ч. Собрали образцы лунного грунта, установили сейсмометр, обследовали окрестности вокруг лунной кабины, наблюдали с Луны звездное небо, Солнце. Затем стартовали с Луны, вышли на окололунную орбиту, сблизились с "Аполлоном", состыковались с ним, перешли в основной блок. Корабль "Аполлон" перешел на траекторию полета к Земле. После спуска корабль приводнился в Тихом океане. Позже были успешно осуществлены полеты на луну "Аполлонов"-12, 14, 15, 16, 17. "Аполлон-13" с космонавтами Дж.Ловеллом, Дж.Сун-джертом и Ф.Хейсом на борту, выйдя на околоземную орбиту, потерпел аварию. Запланированный полет к Луне стал невозможным, и возникла реальная опасность гибели астронавтов. Средства массовой информации немедленно известили об этом всю страну. Со всех сторон шли предложения, как спасти астронавтов. Четко сработали наземные службы, обеспечивающие полет. Экипаж корабля проявил большое мужество, высокий профессионализм. В результате общих усилий катастрофа была предотвращена, и корабль благополучно спустился на Землю.
С КАКОЙ СКОРОСТЬЮ МЫ ДВИЖЕМСЯ В КОСМОСЕ?
Будучи неподвижны относительно поверхности Земли, мы вращаемся вокруг ее оси и вместе с ней движемся относительно Солнца со скоростью примерно 30 км/с. Сама Солнечная система движется относительно центра Галактики со скоростью 250 км/с. Самые далекие галактики движутся относительно нас (удаляясь от нас) с огромными скоростями, большими 250000 км/с (т.е. 900000 км/ч). Чем дальше находятся галактики, тем больше скорость их удаления. Наблюдая все более далекие объекты, ученые приходят к новым открытиям о строении объектов Вселенной, о свойствах, связях пространства, и времени, сил и скоростей, масс и энергии. На основе новых фактов, получаемых при использовании все более и более точных инструментов, более и более мощных телескопов выдвигаются новые гипотезы, строятся теории о происхождении и развитии небесных тел в отдельности и всей Вселенной в целом.
Будучи неподвижны относительно поверхности Земли, мы вращаемся вокруг ее оси и вместе с ней движемся относительно Солнца со скоростью примерно 30 км/с. Сама Солнечная система движется относительно центра Галактики со скоростью 250 км/с. Самые далекие галактики движутся относительно нас (удаляясь от нас) с огромными скоростями, большими 250000 км/с (т.е. 900000 км/ч). Чем дальше находятся галактики, тем больше скорость их удаления. Наблюдая все более далекие объекты, ученые приходят к новым открытиям о строении объектов Вселенной, о свойствах, связях пространства, и времени, сил и скоростей, масс и энергии. На основе новых фактов, получаемых при использовании все более и более точных инструментов, более и более мощных телескопов выдвигаются новые гипотезы, строятся теории о происхождении и развитии небесных тел в отдельности и всей Вселенной в целом.
КАКОВА ОСОБЕННОСТЬ ДВИЖЕНИЙ В КОСМОСЕ?
На поверхности Земли любое движение со временем затухает, прекращается, если нет притока энергии извне. Причина этого в трении, сопротивлении среды. Если разогнаться на велосипеде и прекратить нажимать на педали, то велосипед остановится. Значительная часть энергии движения, в которой участвует человек, идет на преодоление силы трения.
В космосе такие силы отсутствуют. Поэтому достаточно некоторому телу сообщить скорость (т.е. придать импульс), и оно будет двигаться в заданном направлении бесконечно долго, до тех пор, пока не столкнется с каким-либо другим телом. Сохранение телом скорости происходит только при отсутствии сил сопротивления. Такое движение называют явлением инерции.
В Солнечной системе вдали от планет притяжение Солнца превосходит все другие силы, поэтому любое тело движется по дуге, обращенной вогнутостью к Солнцу.
На Земле, желая сберечь силы, мы предпочитаем преодолевать расстояние между двумя пунктами по прямой, если этому ничего не мешает. А вот в космосе, с точки зрения затрат энергии, движение по прямой не выгодно. Например, для перемещения по прямой с Земли на Марс пришлось бы затратить при непрерывно работающих двигателях огромную энергию, чтобы уйти из поля тяготения Солнца. Для того чтобы космический корабль попал на Марс, достаточно сообщить ему в точке старта (на Земле) специально рассчитанный начальный импульс, а затем корабль полетит по инерции.
На поверхности Земли любое движение со временем затухает, прекращается, если нет притока энергии извне. Причина этого в трении, сопротивлении среды. Если разогнаться на велосипеде и прекратить нажимать на педали, то велосипед остановится. Значительная часть энергии движения, в которой участвует человек, идет на преодоление силы трения.
В космосе такие силы отсутствуют. Поэтому достаточно некоторому телу сообщить скорость (т.е. придать импульс), и оно будет двигаться в заданном направлении бесконечно долго, до тех пор, пока не столкнется с каким-либо другим телом. Сохранение телом скорости происходит только при отсутствии сил сопротивления. Такое движение называют явлением инерции.
В Солнечной системе вдали от планет притяжение Солнца превосходит все другие силы, поэтому любое тело движется по дуге, обращенной вогнутостью к Солнцу.
На Земле, желая сберечь силы, мы предпочитаем преодолевать расстояние между двумя пунктами по прямой, если этому ничего не мешает. А вот в космосе, с точки зрения затрат энергии, движение по прямой не выгодно. Например, для перемещения по прямой с Земли на Марс пришлось бы затратить при непрерывно работающих двигателях огромную энергию, чтобы уйти из поля тяготения Солнца. Для того чтобы космический корабль попал на Марс, достаточно сообщить ему в точке старта (на Земле) специально рассчитанный начальный импульс, а затем корабль полетит по инерции.
КОВАРНАЯ НЕВЕСОМОСТЬ
На Земле невесомых тел нет. Создать невесомость можно только на считанные секунды во время свободного падения. Но лифт, например, не может падать бесконечно долго.
Первым невесомым человеком был Ю.А. Гагарин в течение целых 35 минут. За непродолжительный полет никаких физических отклонений из-за невесомости не происходит. Но если работа космонавта на орбите длится месяцы... Человек, освобожденный от земной тяжести, приобретает свободу перемещений, но, с другой стороны, он ощущает прилив крови к голове, не может работать в безопорном пространстве без средств фиксации, испытывает неудобства из-за отсутствия понятия "верх" и "низ", осложняются все естественные процессы в организме. Адаптация в условиях невесомости сложна, т.е. человеку нужно время для привыкания существовать, работать, двигаться, питаться, отдыхать в невесомости. Нужно сохранить навыки, полученные на Земле, скорректировать их для условий космоса и еще приобрести новые, необычные по сравнению с земными. Интересно и даже забавно наблюдать в кино или на экране телевизора космонавтов, "плавающих" в кабине корабля, но трудно вообразить себе все те неудобства, которые должны быть преодолены или к которым надо приспособиться, чтобы выполнить сложнейшую задачу, стоящую перед каждым членом экипажа во время полета. Без отличной физической подготовки полет в космос невозможен. Когда космонавта Александра Сереброва спросили о физических явлениях, связанных с невесомостью, он рассказал о необычности того, к чему каждый привык в повседневной жизни. На Земле, чтобы налить воду в бутылку, подставляют горлышко под струю. В космосе в условиях невесомости жидкость не накапливается на дне сосуда, она "плавает" внутри сосуда в виде шаровых капель разного размера. Заполнение сосуда водой вызовет вытеснение из него воздуха и вместе с воздухом будут "выплывать" взвешенные в нем капли воды. Если струю с маленькой скоростью направить сразу на стенку сосуда, то вода, смачивая стенку, будет прилипать к ней и взвешенных капель не будет (по крайней мере, до тех пор, пока сосуд не встряхивают). Чтобы достать воду, бутылку необходимо либо встряхивать, либо раскрутить так, чтобы жидкость прижалась к ее стенкам, либо использовать шприц. А.Серебров применил свой способ, помещая внутрь сосуда длинный и узкий предмет, например, черенок ложки, к которому капли прилипают. За счет сил поверхностного натяжения жидкость "расползается" по черенку и подходит к краю горловины сосуда. Силы поверхностного натяжения в условиях невесомости помогают космонавтам "принять душ". Но и эта процедура не проста. После полета, особенно длительного, космонавтам некоторое время приходится привыкать к земной тяжести, заново учиться ходить. Особенно тяжелы первые часы после приземления: тело как бы налито свинцом, учащенно колотится сердце, кровь отливает от головы, в глазах серая пелена. Врачи после обследования обнаруживают уменьшение размеров и объема сердца, уменьшение окружности голени и бедра. Эти изменения в организме человека связаны с ослаблением мышечной деятельности в невесомости. Космонавты худеют на несколько килограммов. Физические упражнения на тренажерах в космосе необходимы. И все-таки длительное пребывание в невесомости не проходит бесследно. Полное восстановление состояния здоровья до предполетного уровня завершается примерно в течение нескольких недель. Полет — это риск. К нему могут быть готовы сильные, упорные, здоровые люди.
На Земле невесомых тел нет. Создать невесомость можно только на считанные секунды во время свободного падения. Но лифт, например, не может падать бесконечно долго.
Первым невесомым человеком был Ю.А. Гагарин в течение целых 35 минут. За непродолжительный полет никаких физических отклонений из-за невесомости не происходит. Но если работа космонавта на орбите длится месяцы... Человек, освобожденный от земной тяжести, приобретает свободу перемещений, но, с другой стороны, он ощущает прилив крови к голове, не может работать в безопорном пространстве без средств фиксации, испытывает неудобства из-за отсутствия понятия "верх" и "низ", осложняются все естественные процессы в организме. Адаптация в условиях невесомости сложна, т.е. человеку нужно время для привыкания существовать, работать, двигаться, питаться, отдыхать в невесомости. Нужно сохранить навыки, полученные на Земле, скорректировать их для условий космоса и еще приобрести новые, необычные по сравнению с земными. Интересно и даже забавно наблюдать в кино или на экране телевизора космонавтов, "плавающих" в кабине корабля, но трудно вообразить себе все те неудобства, которые должны быть преодолены или к которым надо приспособиться, чтобы выполнить сложнейшую задачу, стоящую перед каждым членом экипажа во время полета. Без отличной физической подготовки полет в космос невозможен. Когда космонавта Александра Сереброва спросили о физических явлениях, связанных с невесомостью, он рассказал о необычности того, к чему каждый привык в повседневной жизни. На Земле, чтобы налить воду в бутылку, подставляют горлышко под струю. В космосе в условиях невесомости жидкость не накапливается на дне сосуда, она "плавает" внутри сосуда в виде шаровых капель разного размера. Заполнение сосуда водой вызовет вытеснение из него воздуха и вместе с воздухом будут "выплывать" взвешенные в нем капли воды. Если струю с маленькой скоростью направить сразу на стенку сосуда, то вода, смачивая стенку, будет прилипать к ней и взвешенных капель не будет (по крайней мере, до тех пор, пока сосуд не встряхивают). Чтобы достать воду, бутылку необходимо либо встряхивать, либо раскрутить так, чтобы жидкость прижалась к ее стенкам, либо использовать шприц. А.Серебров применил свой способ, помещая внутрь сосуда длинный и узкий предмет, например, черенок ложки, к которому капли прилипают. За счет сил поверхностного натяжения жидкость "расползается" по черенку и подходит к краю горловины сосуда. Силы поверхностного натяжения в условиях невесомости помогают космонавтам "принять душ". Но и эта процедура не проста. После полета, особенно длительного, космонавтам некоторое время приходится привыкать к земной тяжести, заново учиться ходить. Особенно тяжелы первые часы после приземления: тело как бы налито свинцом, учащенно колотится сердце, кровь отливает от головы, в глазах серая пелена. Врачи после обследования обнаруживают уменьшение размеров и объема сердца, уменьшение окружности голени и бедра. Эти изменения в организме человека связаны с ослаблением мышечной деятельности в невесомости. Космонавты худеют на несколько килограммов. Физические упражнения на тренажерах в космосе необходимы. И все-таки длительное пребывание в невесомости не проходит бесследно. Полное восстановление состояния здоровья до предполетного уровня завершается примерно в течение нескольких недель. Полет — это риск. К нему могут быть готовы сильные, упорные, здоровые люди.