Kas yra kosminis skrydis? Apibrėžimas, istorija ir panaudojimas

Sužinokite, kas yra kosminis skrydis — apibrėžimas, istorija nuo V‑2 ir Sputnik, technologijos, misijos bei panaudojimas: mokslas, palydovai, telekomunikacijos ir turizmas.

Skrydis į kosmosą - kai žmogaus pagamintas daiktas (erdvėlaivis) išskrenda į kosmosą. Skrydis į kosmosą gali vykti su žmonėmis arba be jų. Rusijos programa "Sojuz", JAV erdvėlaivis "Space Shuttle" ir Tarptautinė kosminė stotis yra pilotuojamų (su žmonėmis) skrydžių į kosmosą pavyzdžiai. Kosminiai zondai ir palydovai (kurie skrieja aplink Žemę), yra nepilotuojamų (be žmonių) kosminių skrydžių pavyzdžiai. Jie valdomi radijo bangomis arba yra visiškai nepriklausomi.

Skrydžiai į kosmosą skirstomi į suborbitalius (nepasiekia orbitos ir grįžta į atmosferą) ir orbitinius (įgauna pakankamą greitį, kad suktųsi aplink planetą). Kosmoso riba dažnai laikoma Kármán linija — maždaug 100 km virš žemės paviršiaus, nors kitose kontekstuose gali būti naudojami ir kiti apibrėžimai. Kosminiai aparatai veikia vakuume, kur nėra oro trinties, bet juos veikia mikogravitacija, kosminė radiacija ir temperatūrų svyravimai, todėl jų konstrukcija, izoliacija ir avarinės sistemos yra itin svarbios.

Kosminiai skrydžiai naudojami kosmoso tyrimams, pavyzdžiui, pilotuojamoms misijoms į Žemės mėnulį arba nepilotuojamoms misijoms į kitas Saulės sistemos planetas. Kosminiai skrydžiai taip pat gali būti naudojami turizmui ir palydovinėms telekomunikacijoms. Skrydis į kosmosą prasideda nuo raketos paleidimo, kuri suteikia pakankamai energijos, kad būtų galima pakilti iš Žemės atmosferos ir pakilti į Žemės orbitą. Raketai atsidūrus kosmose, jos veiklą stebi ir tiria Žemėje esantys mokslininkai. Kai kurios raketos gali likti kosmose visam laikui, kai kurios sugrįžusios į Žemės atmosferą subyra. Kelios nusileidžia arba nukrenta kitose planetose.

Skrydžių tipai

• Pilotuojami (manned) — su įgula, skirti tyrinėjimams, stotims aptarnauti, astronautų mokymui ir kosmoso turizmui.
• Nepilotuojami (unmanned) — palydovai, moksliniai zondai, tolimieji planetų tyrėjai ir karinės paskirties aparatai.
• Suborbitalūs — pasiekia kosmoso ribą, bet neįgauna pakankamo greičio orbitai, dažnai naudojami mikrogravitacijos tyrimams ir trumpiems turistiniams skrydžiams.
• Orbitiniai — įsuka aparatą į žemės arba kitą orbitą (LEO, MEO, GEO ir kt.).
• Tarpplanetiniai — misijos į Mėnulį, Marsą ar tolimesnes planetas; gali būti ir nusileidimo ar mėginių grąžinimo misijos.

Kaip vyksta paleidimas ir orbitos pasiekimas

Pagrindiniai etapai: raketos pakilimas, pirmųjų pakopų atsiskyrimas, užvedimas į orbitą ir instrumentų įsijungimas. Norint patekti į žemės orbitą reikalingas didelis greitis — LEO (žemos orbitos) orbitai reikia maždaug 7,8 km/s tangentinio greičio. Geostacionarinei orbitai pasiekti reikalinga aukštesnė altitudė (maždaug 35 786 km) ir papildomos trajektorijos korekcijos. Raketų daugiasluoksnė konstrukcija (pakopos) leidžia efektyviai panaudoti kurą ir įgauti reikiamą delta-v (pagreitį).

Trumpa istorija

1942 m. spalio 3 d. vokiečių raketa V-2 kirto Karmano liniją (100 km arba 62 mylios virš Žemės). Tai buvo pirmasis skrydis į kosmosą. Pirmasis dirbtinis Žemės palydovas buvo rusų Sputnik 1 1957 m. spalio 4 d. Po to sekė spartus periodas: pirmaisiais žmonėmis erdvėje tapo Jurijus Gagarinas (1961 m.), o pirmasis sėkmingas Mėnulio paviršiaus nusileidimas įvyko 1969 m. (misija Apollo 11). Vėliau vystėsi daug programų — tarp jų „Space Shuttle“ (orbitiniai daugkartinio naudojimo laivai), Tarptautinė kosminė stotis (ISS) ir įvairios tarpplanetinės misijos. Pastaraisiais dešimtmečiais į sceną žengė komercinės kompanijos, vystančios daugkartines raketas ir komercinius erdvėlaivius.

Panaudojimas

• Moksliniai tyrimai: astronomija, planetologija, eksperimentai mikrogravitacijoje.
• Žemės stebėsena: orų prognozė, klimato tyrimai, žemės ūkio ir gamtos išteklių stebėjimas.
• Ryšys ir navigacija: telekomunikaciniai palydovai, GPS ir kitos navigacijos sistemos.
• Karinė ir saugumo paskirtis: žvalgyba, ryšio ir stebėjimo tinklai.
• Komercija ir turizmas: kosminės stotys, palydovų paleidimai, erdvės turizmas.
• Logistika: kroviniai ir atsargos kosminėms stotims, in-orbit servisai ir degalų papildymas ateityje.

Iššūkiai ir sauga

Kosminiai skrydžiai susiduria su daug iššūkių: ekstremaliomis temperatūromis, radijacija, vakuumo poveikiu medžiagoms, gyvybės palaikymo sistemos sudėtingumu ir grėsme dėl kosminių šiukšlių. Nusileidimas reentry metu reikalauja apsaugos nuo didelio šiluminio krūvio. Be to, kosminės technologijos yra brangios, o ekologiniai padariniai (raketų emisijos, palydovų išmetimas į orbitą) tampa vis svarbesni. Todėl taikomos saugos procedūros, avarijos scenarijų planavimas ir tarptautinės taisyklės dėl orbitos eismo valdymo.

Ateities perspektyvos

Ateitis apima daugkartinių raketų plėtrą, komercinių skrydžių augimą, žmogaus misijas į Mėnulį ir Marsą (programos, tokios kaip Artemis), megakonstelacijas telekomunikacijoms, in-orbit pramonę ir gamybą, bei pažangias tarpplanetines misijas. Technologijų pažanga mažina kaštus ir didina prieinamumą, todėl kosminė veikla tampa vis įvairiapusiškesnė — nuo mokslinių atradimų iki plataus komercinio panaudojimo.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra skrydis į kosmosą?

K: Kokie yra pilotuojamų skrydžių pavyzdžiai?

K: Kokie yra kai kurie nepilotuojamų skrydžių pavyzdžiai?

K: Kaip veikia bepiločiai erdvėlaiviai?

K: Kada įvyko pirmasis skrydis į kosmosą?

K: Koks buvo pirmasis žmogaus sukurtas palydovas, apskriejęs aplink Žemę?

K: Kokie yra keli pilotuojamų erdvėlaivių pavyzdžiai?

K: Kokie yra bepiločių erdvėlaivių pavyzdžiai?

Paieška pagal raidę