أعلى سرعة حققتها أول مركبة فضائية على الإطلاق. السفر بين النجوم ليس خيالًا علميًا

اليوم ، لا تنتمي الرحلات الفضائية إلى القصص الخيالية ، لكن للأسف ، لا تزال سفينة الفضاء الحديثة مختلفة تمامًا عن تلك التي تظهر في الأفلام.

هذه المقالة مخصصة للأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 18 عامًا.

هل عمرك فوق 18 بالفعل؟

سفن الفضاء الروسية و

سفن المستقبل

سفينة الفضاء: ما هذا

على ال

سفينة الفضاء ، كيف تعمل؟

ترتبط كتلة المركبات الفضائية الحديثة ارتباطًا مباشرًا بمدى ارتفاعها. المهمة الرئيسية للمركبة الفضائية المأهولة هي السلامة.

أصبحت مركبة الهبوط SOYUZ أول سلسلة فضاء للاتحاد السوفيتي. خلال هذه الفترة ، كان سباق التسلح يجري بين الاتحاد السوفياتي والولايات المتحدة. إذا قارنا الحجم والنهج تجاه مسألة البناء ، فإن قيادة الاتحاد السوفيتي فعلت كل شيء من أجل الاستيلاء السريع على الفضاء. من الواضح سبب عدم تصنيع أجهزة مماثلة اليوم. من غير المحتمل أن يقوم شخص ما بالبناء وفقًا لمخطط لا توجد فيه مساحة شخصية لرواد الفضاء. تم تجهيز المركبات الفضائية الحديثة بغرف راحة للطاقم وكبسولة هبوط ، وتتمثل مهمتها الرئيسية في جعلها ناعمة قدر الإمكان أثناء الهبوط.

أول سفينة فضاء: تاريخ الخلق

يعتبر تسيولكوفسكي بحق والد رواد الفضاء. بناءً على تعاليمه ، بنى جودراد محركًا صاروخيًا.

كان العلماء الذين عملوا في الاتحاد السوفيتي أول من صمم وأطلق قمرًا صناعيًا. كانوا أيضًا أول من اخترع إمكانية إطلاق كائن حي في الفضاء. تدرك الدول أن الاتحاد كان أول من أنشأ طائرة قادرة على الذهاب إلى الفضاء مع شخص. يُطلق على والد علم الصواريخ بحق كوروليف ، الذي نزل في التاريخ باعتباره الشخص الذي اكتشف كيفية التغلب على الجاذبية وتمكن من إنشاء أول مركبة فضائية مأهولة. اليوم ، حتى الأطفال يعرفون في أي عام تم إطلاق أول سفينة على متنها شخص ، لكن قلة من الناس يتذكرون مساهمة الملكة في هذه العملية.

الطاقم وسلامتهم اثناء الرحلة

المهمة الرئيسية اليوم هي سلامة الطاقم ، لأنهم يقضون الكثير من الوقت على ارتفاع الطيران. عند بناء طائرة ، من المهم نوع المعدن الذي تصنع منه. تستخدم الأنواع التالية من المعادن في علم الصواريخ:

1. الألومنيوم - يسمح لك بزيادة حجم المركبة الفضائية بشكل كبير ، لأنها خفيفة الوزن.
2. الحديد - يتواءم تمامًا مع جميع الأحمال على هيكل السفينة.
3. يتمتع النحاس بموصلية حرارية عالية.
4. الفضة - تربط النحاس والصلب بشكل موثوق.
5. خزانات الأكسجين السائل والهيدروجين مصنوعة من سبائك التيتانيوم.

يتيح لك نظام دعم الحياة الحديث خلق جو مألوف للشخص. يرى العديد من الأولاد كيف يطيرون في الفضاء ، متناسين الحمل الزائد الضخم لرائد الفضاء في البداية.

أكبر سفينة فضاء في العالم

تحظى المقاتلات والصواريخ المعترضة بشعبية كبيرة بين السفن الحربية. تتمتع سفينة الشحن الحديثة بالتصنيف التالي:

1. المسبار هو سفينة أبحاث.
2. الكبسولة - مقصورة البضائع لعمليات التسليم أو الإنقاذ للطاقم.
3. يتم إطلاق الوحدة في المدار بواسطة حاملة غير مأهولة. الوحدات الحديثة مقسمة إلى 3 فئات.
4. صاروخ. كان النموذج الأولي للإنشاء هو التطوير العسكري.
5. المكوك - هياكل قابلة لإعادة الاستخدام لتسليم البضائع الضرورية.
6. المحطات هي أكبر سفن الفضاء. اليوم ، ليس الروس فقط ، ولكن أيضًا الفرنسيون والصينيون وغيرهم موجودون في الفضاء الخارجي.

بوران - مركبة فضائية سقطت في التاريخ

كانت فوستوك أول مركبة فضائية تذهب إلى الفضاء. بعد اتحاد علوم الصواريخ في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، بدأ إنتاج سفن سويوز. بعد ذلك بوقت طويل ، بدأ إنتاج كليبرز وروس. يعلق الاتحاد آمالا كبيرة على كل هذه المشاريع المأهولة.

في عام 1960 ، أثبتت المركبة الفضائية فوستوك من خلال رحلتها إمكانية دخول الإنسان إلى الفضاء. في 12 أبريل 1961 ، دار فوستوك 1 حول الأرض. لكن السؤال حول من طار على متن السفينة فوستوك 1 ، لسبب ما ، يسبب صعوبة. ربما الحقيقة هي أننا ببساطة لا نعرف أن غاغارين قام بأول رحلة له على هذه السفينة؟ في نفس العام ، دخلت المركبة الفضائية فوستوك 2 المدار لأول مرة ، حيث كان هناك اثنان من رواد الفضاء في وقت واحد ، أحدهما تجاوز السفينة في الفضاء. كان تقدمًا. وبالفعل في عام 1965 تمكن Voskhod 2 من الذهاب إلى الفضاء الخارجي. تم تصوير تاريخ سفينة Sunrise 2.

سجل فوستوك 3 رقماً قياسياً عالمياً جديداً لأطول وقت قضته سفينة في الفضاء. كانت آخر سفينة في السلسلة فوستوك 6.

فتح المكوك الأمريكي لسلسلة أبولو آفاقًا جديدة. بعد كل شيء ، في عام 1968 ، كان أبولو 11 أول من هبط على سطح القمر. يوجد اليوم العديد من المشاريع لتطوير الطائرات الفضائية في المستقبل ، مثل Hermes و Columbus.

ساليوت هي سلسلة من المحطات الفضائية بين المدارات التابعة للاتحاد السوفيتي. يُعرف Salyut 7 بأنه تحطم.

كانت سفينة الفضاء التالية ، التي يحظى تاريخها بالاهتمام ، كانت بوران ، بالمناسبة ، أتساءل أين هو الآن. في عام 1988 قام برحلته الأولى والأخيرة. بعد التحليل المتكرر والنقل ، ضاع مسار حركة بوران. يقع آخر موقع معروف لمركبة بوران الفضائية في سوتشي ، وقد توقف العمل عليها. ومع ذلك ، فإن العاصفة المحيطة بهذا المشروع لم تنحسر بعد ، والمصير الآخر لمشروع بوران المهجور يثير اهتمام الكثيرين. وفي موسكو ، تم إنشاء مجمع متحف تفاعلي داخل نموذج مركبة الفضاء بوران في VDNKh.

الجوزاء - سلسلة من سفن المصممين الأمريكيين. لقد حلوا محل مشروع عطارد وتمكنوا من صنع دوامة في المدار.

أصبحت السفن الأمريكية التي تحمل اسم مكوك الفضاء نوعًا من المكوكات ، حيث تقوم بأكثر من 100 رحلة جوية بين الأشياء. كان مكوك الفضاء الثاني هو تشالنجر.

لا يسع المرء إلا أن يهتم بتاريخ كوكب نيبيرو ، المعترف به كسفينة حراسة. اقترب نيبيرو مرتين بالفعل من مسافة خطرة من الأرض ، ولكن في المرتين تم تجنب الاصطدام.

Dragon هي مركبة فضائية كان من المفترض أن تطير إلى كوكب المريخ في عام 2018. في عام 2014 ، قام الاتحاد ، مستشهداً بالخصائص التقنية وحالة سفينة التنين ، بتأجيل الإطلاق. منذ وقت ليس ببعيد ، حدث حدث آخر: أصدرت شركة Boeing بيانًا بأنها بدأت أيضًا أعمال التطوير في إنشاء عربة جوالة.

كانت أول عربة ستيشن واغن قابلة لإعادة الاستخدام في التاريخ عبارة عن جهاز يسمى Zarya. Zarya هو أول تطوير لسفينة نقل قابلة لإعادة الاستخدام ، والتي كان لدى الاتحاد آمال كبيرة عليها.

الاختراق هو إمكانية استخدام المنشآت النووية في الفضاء. لهذه الأغراض ، بدأ العمل في وحدة النقل والطاقة. في موازاة ذلك ، هناك تطورات جارية في مشروع بروميثيوس - وهو مفاعل نووي مضغوط للصواريخ والمركبات الفضائية.

تم إطلاق شنتشو 11 الصينية في عام 2016 مع اثنين من رواد الفضاء لقضاء 33 يومًا في الفضاء.

سرعة المركبة الفضائية (كم / ساعة)

الحد الأدنى للسرعة التي يمكنك من خلالها الذهاب إلى مدار حول الأرض هو 8 كم / ثانية. ليست هناك حاجة اليوم لتطوير أسرع سفينة في العالم ، لأننا في بداية الفضاء الخارجي. بعد كل شيء ، أقصى ارتفاع يمكن أن نصل إليه في الفضاء هو 500 كيلومتر فقط. تم تسجيل الرقم القياسي لأسرع حركة في الفضاء في عام 1969 ، وحتى الآن لا يمكن تحطيمه. على متن مركبة الفضاء أبولو 10 ، كان ثلاثة رواد فضاء عائدين إلى ديارهم بعد الدوران حول القمر. تمكنت الكبسولة التي كان من المفترض أن تنقلهم من الرحلة من الوصول إلى سرعة 39.897 كم / ساعة. للمقارنة ، دعنا نفكر في السرعة التي تطير بها محطة الفضاء. قدر الإمكان ، يمكن أن تتطور حتى 27600 كم / ساعة.

سفن الفضاء المهجورة

اليوم ، بالنسبة للمركبات الفضائية التي أصبحت غير صالحة للاستعمال ، تم إنشاء مقبرة في المحيط الهادئ ، حيث يمكن لعشرات السفن الفضائية المهجورة أن تجد ملاذها الأخير. كوارث سفينة الفضاء

تحدث الكوارث في الفضاء ، وغالبا ما تودي بحياة. الأكثر شيوعًا ، والغريب ، هو الحوادث التي تحدث بسبب الاصطدام بالحطام الفضائي. عند الاصطدام ، يتم إزاحة مدار الجسم ويسبب تحطمًا وتلفًا ، وغالبًا ما يؤدي إلى انفجار. أشهر كارثة وفاة المركبة الفضائية الأمريكية تشالنجر.

محرك نووي لسفن الفضاء 2017

اليوم ، يعمل العلماء على مشاريع لإنشاء محرك كهربائي ذري. تتضمن هذه التطورات غزو الفضاء بمساعدة المحركات الضوئية. يخطط العلماء الروس لبدء اختبار محرك نووي حراري في المستقبل القريب.

سفن الفضاء من روسيا والولايات المتحدة

نشأ الاهتمام السريع بالفضاء خلال الحرب الباردة بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية. اعترف العلماء الأمريكيون بوجود منافسين جديرين في زملائهم الروس. استمر علم الصواريخ السوفيتي في التطور ، وبعد انهيار الدولة ، أصبحت روسيا خليفة لها. بالطبع ، تختلف المركبات الفضائية التي يطير بها رواد الفضاء الروس اختلافًا كبيرًا عن السفن الأولى. علاوة على ذلك ، اليوم ، بفضل التطورات الناجحة للعلماء الأمريكيين ، أصبحت المركبات الفضائية قابلة لإعادة الاستخدام.

سفن المستقبل

اليوم ، هناك اهتمام متزايد بالمشاريع التي ستمكن البشرية من القيام برحلات أطول. تقوم التطورات الحديثة بالفعل بإعداد السفن للرحلات الاستكشافية بين النجوم.

من أين يتم إطلاق سفن الفضاء؟

أن ترى بأم عينيك إطلاق مركبة فضائية في البداية هو حلم الكثيرين. ربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن الإطلاق الأول لا يؤدي دائمًا إلى النتيجة المرجوة. لكن بفضل الإنترنت ، يمكننا أن نرى كيف تقلع السفينة. بالنظر إلى حقيقة أن أولئك الذين يشاهدون إطلاق مركبة فضائية مأهولة يجب أن يكونوا على مسافة بعيدة بما يكفي ، يمكننا أن نتخيل أننا في موقع الإقلاع.

سفينة الفضاء: ما هو شكلها من الداخل؟

اليوم ، بفضل معروضات المتاحف ، يمكننا أن نرى شخصيًا هيكل سفن مثل Soyuz. بالطبع ، من الداخل ، كانت السفن الأولى بسيطة للغاية. تم تصميم الجزء الداخلي من الخيارات الأكثر حداثة بألوان هادئة. من المؤكد أن جهاز أي مركبة فضائية سيخيفنا بالكثير من الرافعات والأزرار. وهذا يضيف فخرًا لأولئك الذين تمكنوا من تذكر كيفية عمل السفينة ، وعلاوة على ذلك ، تعلموا كيفية إدارتها.

ما سفن الفضاء التي تطير الآن؟

تؤكد سفن الفضاء الجديدة بمظهرها أن الخيال أصبح حقيقة. اليوم ، لن يفاجأ أحد بحقيقة أن رسو المركبات الفضائية هو حقيقة واقعة. وقليل من الناس يتذكرون أن أول عملية إرساء من هذا النوع في العالم حدثت في عام 1967 ...

للتغلب على قوة الجاذبية ووضع المركبة الفضائية في مدار الأرض ، يجب أن يطير الصاروخ بسرعة لا تقل عن 8 كيلومترات في الثانية. هذه هي السرعة الفضائية الأولى. الجهاز ، الذي يُعطى السرعة الكونية الأولى ، بعد انفصاله عن الأرض ، يصبح قمرًا صناعيًا ، أي أنه يتحرك حول الكوكب في مدار دائري. ومع ذلك ، إذا تم إبلاغ الجهاز بسرعة أقل من السرعة الكونية الأولى ، فسوف يتحرك على طول مسار يتقاطع مع سطح الكرة الأرضية. بمعنى آخر ، سوف يسقط على الأرض.

لكن مثل هذه الرحلة تتطلب الكثير من الوقود. 3 دقيقتين نفاثة ، يلتهم المحرك خزان سكة حديد كامل ، ومن أجل إعطاء الصاروخ التسارع اللازم ، يلزم تكوين سكك حديدية ضخم للوقود.

لا توجد محطات تعبئة في الفضاء ، لذلك عليك أن تأخذ كل الوقود معك.

خزانات الوقود كبيرة جدًا وثقيلة. عندما تكون الدبابات فارغة ، تصبح حمولة إضافية للصاروخ. توصل العلماء إلى طريقة للتخلص من الوزن الزائد. يتم تجميع الصاروخ كمنشئ ويتكون من عدة مستويات أو خطوات. كل مرحلة لها محركها الخاص وإمدادات الوقود الخاصة بها.

الخطوة الأولى هي الأصعب. هذا هو المحرك الأقوى والأكثر وقودًا. يجب أن تحرك الصاروخ من مكانه وتعطيه التسارع اللازم. عند استهلاك وقود المرحلة الأولى ، ينفصل عن الصاروخ ويسقط على الأرض ، ويصبح الصاروخ أخف وزنًا ولا يحتاج إلى استخدام وقود إضافي لحمل خزانات فارغة.

ثم يتم تشغيل محركات المرحلة الثانية ، وهي أصغر من الأولى ، لأنها تحتاج إلى إنفاق طاقة أقل لرفع المركبة الفضائية. عندما تكون خزانات الوقود فارغة ، وهذه المرحلة "تنفتح" من الصاروخ. ثم الثالث والرابع ...

بعد نهاية المرحلة الأخيرة ، تكون المركبة الفضائية في المدار. يمكن أن تطير حول الأرض لفترة طويلة جدًا دون إنفاق قطرة واحدة من الوقود.

بمساعدة هذه الصواريخ ، يتم إرسال رواد الفضاء والأقمار الصناعية والمحطات الآلية بين الكواكب في رحلة جوية.

هل تعرف...

تعتمد السرعة الكونية الأولى على كتلة الجسم السماوي. بالنسبة لعطارد ، الذي تقل كتلته 20 مرة عن كتلة الأرض ، فهو 3.5 كيلومتر في الثانية ، وبالنسبة للمشتري الذي تبلغ كتلته 318 مرة كتلة الأرض ، فهو يقارب 42 كيلومترًا في الثانية!

في الكفاح من أجل التغلب على "عتبة التكثيف" ، كان على علماء الديناميكا الهوائية التخلي عن استخدام الفوهة المتوسعة. تم إنشاء أنفاق الرياح الأسرع من الصوت من نوع جديد تمامًا. عند مدخل مثل هذا الأنبوب ، يتم وضع أسطوانة الضغط العالي ، والتي يتم فصلها عن طريق لوحة رقيقة - الحجاب الحاجز. عند المخرج ، يتم توصيل الأنبوب بغرفة مفرغة ، ونتيجة لذلك يتم إنشاء فراغ عالي في الأنبوب.

إذا تم كسر الحجاب الحاجز ، على سبيل المثال ، من خلال زيادة حادة في الضغط في الأسطوانة ، فإن تدفق الغاز سوف يندفع عبر الأنبوب إلى الفضاء المخلخل في غرفة التفريغ ، مسبوقًا بموجة صدمة قوية. لذلك ، تسمى هذه التركيبات أنفاق الرياح الصدمية.

كما هو الحال مع أنبوب من نوع البالون ، فإن وقت عمل أنفاق الرياح الصدمية قصير جدًا ولا يتجاوز بضعة آلاف من الثانية. لإجراء القياسات اللازمة في مثل هذا الوقت القصير ، من الضروري استخدام الأجهزة الإلكترونية المعقدة عالية السرعة.

تتحرك موجة الصدمة في الأنبوب بسرعة عالية جدًا وبدون فوهة خاصة. في أنفاق الرياح التي تم إنشاؤها في الخارج ، كان من الممكن الحصول على سرعات تدفق هواء تصل إلى 5200 متر في الثانية عند درجة حرارة التدفق نفسه 20000 درجة. في مثل هذه درجات الحرارة المرتفعة ، تزداد أيضًا سرعة الصوت في الغاز ، وأكثر من ذلك بكثير. لذلك ، على الرغم من السرعة العالية لتدفق الهواء ، فإن فائضه عن سرعة الصوت لا يكاد يذكر. يتحرك الغاز بسرعة مطلقة عالية وبسرعة منخفضة بالنسبة للصوت.

لإعادة إنتاج سرعات طيران عالية تفوق سرعة الصوت ، كان من الضروري إما زيادة سرعة تدفق الهواء أو تقليل سرعة الصوت فيه ، أي تقليل درجة حرارة الهواء. ثم تذكر علماء الديناميكا الهوائية مرة أخرى الفوهة المتوسعة: بعد كل شيء ، يمكن استخدامها للقيام بالأمرين في نفس الوقت - فهي تسرع من تدفق الغاز وفي نفس الوقت تبرده. تبين أن الفوهة الأسرع من الصوت المتوسعة في هذه الحالة هي البندقية التي قتل من خلالها علماء الديناميكا الهوائية عصفورين بحجر واحد. في أنابيب الصدمة مع هذه الفوهة ، كان من الممكن الحصول على سرعات تدفق هواء أعلى بـ 16 مرة من سرعة الصوت.

سرعة القمر الصناعي

من الممكن زيادة الضغط بشكل حاد في أسطوانة أنبوب الصدمة وبالتالي اختراق الحجاب الحاجز بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، كما هو الحال في الولايات المتحدة الأمريكية ، حيث يتم استخدام تفريغ كهربائي قوي.

يتم وضع أسطوانة الضغط العالي في أنبوب الإدخال ، مفصولة عن الباقي بواسطة الحجاب الحاجز. يوجد خلف البالون فوهة ممتدة. قبل بدء الاختبارات ، زاد الضغط في الأسطوانة إلى 35-140 ضغطًا جويًا ، وفي حجرة التفريغ ، عند مخرج الأنبوب ، انخفض الضغط إلى جزء من المليون من الضغط الجوي. ثم ، تفريغ فائق القوة لقوس كهربائي بتيار مليون! أدى البرق الاصطناعي في نفق الرياح إلى زيادة حادة في ضغط ودرجة حرارة الغاز في الأسطوانة ، وتبخر الحجاب الحاجز على الفور واندفع تدفق الهواء إلى غرفة التفريغ.

في غضون عُشر من الثانية ، يمكن إعادة إنتاج سرعة طيران تبلغ حوالي 52000 كيلومترًا في الساعة ، أو 14.4 كيلومترًا في الثانية! وهكذا ، في المختبرات كان من الممكن التغلب على كل من السرعات الكونية الأولى والثانية.

منذ تلك اللحظة ، أصبحت أنفاق الرياح أداة موثوقة ليس فقط للطيران ، ولكن أيضًا لتكنولوجيا الصواريخ. إنها تسمح بحل عدد من قضايا الملاحة الفضائية الحديثة والمستقبلية. بمساعدتهم ، يمكنك اختبار نماذج من الصواريخ والأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية والمركبات الفضائية ، وإعادة إنتاج جزء من رحلتهم التي يمرون بها داخل الغلاف الجوي للكواكب.

لكن السرعات المحققة يجب أن تكون فقط في بداية مقياس عداد السرعة الكوني الوهمي. تطورهم ليس سوى الخطوة الأولى نحو إنشاء فرع جديد من العلوم - الديناميكا الهوائية الفضائية ، والتي تم إحياؤها من خلال احتياجات تكنولوجيا الصواريخ سريعة التطور. وهناك بالفعل نجاحات مهمة جديدة في زيادة تطوير السرعات الكونية.

نظرًا لأن الهواء يتأين إلى حد ما أثناء التفريغ الكهربائي ، فيمكن محاولة استخدام المجالات الكهرومغناطيسية في نفس أنبوب الصدمة لتسريع بلازما الهواء الناتجة بشكل إضافي. تم تحقيق هذا الاحتمال عمليًا في أنبوب صدمة هيدروغناطيسي صغير قطره آخر مصمم في الولايات المتحدة الأمريكية ، حيث وصلت سرعة موجة الصدمة إلى 44.7 كيلومترًا في الثانية! حتى الآن ، لا يمكن لمصممي المركبات الفضائية أن يحلموا إلا بهذه السرعة في الحركة.

ليس هناك شك في أن المزيد من التقدم في العلوم والتكنولوجيا سيفتح إمكانيات أوسع للديناميكا الهوائية في المستقبل. حتى الآن ، بدأت المختبرات الديناميكية الهوائية في استخدام التركيبات الفيزيائية الحديثة ، على سبيل المثال ، التركيبات مع نفاثات البلازما عالية السرعة. لإعادة إنتاج تحليق الصواريخ الفوتونية في وسط مخلخل بين النجوم ودراسة مرور المركبات الفضائية من خلال تراكمات الغاز بين النجوم ، سيكون من الضروري استخدام إنجازات تكنولوجيا تسريع الجسيمات النووية.

ومن الواضح ، قبل وقت طويل من مغادرة سفن الفضاء الأولى للحدود ، ستختبر نسخها المصغرة أكثر من مرة في أنفاق الرياح كل صعوبات الرحلة الطويلة إلى النجوم.

ملاحظة: ما الذي يفكر فيه العلماء البريطانيون أيضًا: ومع ذلك ، فإن السرعة الكونية بعيدة كل البعد عن كونها موجودة فقط في المختبرات العلمية. لذلك ، لنفترض أنك إذا كنت مهتمًا بإنشاء مواقع في ساراتوف - http://galsweb.ru/ ، فسيتم إنشاؤها لك هنا بسرعة كونية حقيقية.

يحسب كورزنيكوف أنه عند سرعة تزيد عن 0.1 درجة مئوية ، لن يكون لدى المركبة الفضائية الوقت لتغيير مسار رحلتها وتجنب الاصطدام. وهو يعتقد أنه عند سرعة الضوء المنخفض ، ستنهار المركبة الفضائية قبل الوصول إلى الهدف. في رأيه ، السفر بين النجوم ممكن فقط بسرعات أقل بكثير (حتى 0.01 درجة مئوية). من 1950 إلى 60. في الولايات المتحدة ، تم تطوير مركبة فضائية بمحرك صاروخي نبضي نووي لاستكشاف الفضاء بين الكواكب "أوريون".

رحلة بين النجوم هي رحلة بين نجوم المركبات المأهولة أو المحطات الآلية. وفقًا لمدير مركز أبحاث أميس (ناسا) سايمون بي واردن ، يمكن تطوير مشروع محرك للرحلات إلى الفضاء السحيق في غضون 15-20 عامًا.

دع الرحلة هناك والعودة تتكون من ثلاث مراحل: تسارع موحد ، رحلة بسرعة ثابتة وتباطؤ متسارع بشكل منتظم. دع سفينة الفضاء تتحرك نصف الطريق مع تسارع الوحدة ، وأبطئ النصف الآخر بنفس التسارع (). ثم تستدير السفينة وتكرر مراحل التسارع والتباطؤ.

ليست كل أنواع المحركات مناسبة للطيران بين النجوم. تظهر الحسابات أنه بمساعدة نظام الفضاء الذي تم تناوله في هذه الورقة ، من الممكن الوصول إلى النجم Alpha Centauri ... في حوالي 10 سنوات. كواحد من حلول المشكلة ، يُقترح استخدام الجسيمات الأولية التي تتحرك بسرعة الضوء أو بالقرب من سرعة الضوء كمادة عمل للصاروخ.

ما هي سرعة المركبات الفضائية الحديثة؟

تتراوح سرعة عادم الجسيمات بين 15 و 35 كيلومترًا في الثانية. لذلك ، نشأت أفكار لتزويد السفن بين النجوم بالطاقة من مصدر خارجي. في الوقت الحالي ، هذا المشروع غير ممكن: يجب أن يكون للمحرك سرعة عادم تبلغ 0.073 ثانية (دفعة محددة 2 مليون ثانية) ، بينما يجب أن يصل دفعه إلى 1570 نيوتن (أي 350 رطلاً).

سيحدث الاصطدام بالغبار البينجمي بسرعات قريبة من الضوء وسيشبه الانفجارات الدقيقة من حيث التأثير المادي. في أعمال الخيال العلمي ، غالبًا ما يتم ذكر طرق السفر بين النجوم ، بناءً على التحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء في الفراغ. يتكون أكبر طاقم من 8 رواد فضاء (من بينهم امرأة واحدة) ، الذين أطلقوا في 30 أكتوبر 1985 على متن مركبة الفضاء تشالنجر القابلة لإعادة الاستخدام.

تبلغ المسافة إلى أقرب نجم (Proxima Centauri) حوالي 4.243 سنة ضوئية ، أي حوالي 268 ألف ضعف المسافة من الأرض إلى الشمس. رحلة المركبة الفضائية لها مكانة مهمة في الخيال العلمي.

في هذه الحالة ، سيكون زمن الرحلة في النظام المرجعي للأرض حوالي 12 عامًا ، بينما وفقًا للساعة على متن السفينة ، سوف تمر 7.3 سنوات. تم النظر في ملاءمة أنواع مختلفة من الدفع للطيران بين النجوم على وجه الخصوص في اجتماع للجمعية البريطانية بين الكواكب في عام 1973 من قبل الدكتور توني مارتن.

في سياق العمل ، تم اقتراح مشاريع للسفن الفضائية الكبيرة والصغيرة ("سفن الأجيال") ، القادرة على الوصول إلى النجم Alpha Centauri في 1800 و 130 عامًا على التوالي. في عام 1971 ، في تقرير لجي ماركس في ندوة في بيوراكان ، اقترح استخدام أشعة الليزر في الرحلات بين النجوم. في عام 1985 ، اقترح R. Forward تصميم مسبار بين النجوم معجل بواسطة طاقة الميكروويف.

حد السرعة الكونية

المكون الرئيسي لكتلة الصواريخ الحديثة هو كتلة الوقود اللازمة لتسريع الصاروخ. إذا كان من الممكن استخدام البيئة المحيطة بالصاروخ بطريقة ما كسائل عامل ووقود ، فمن الممكن تقليل كتلة الصاروخ بشكل كبير وتحقيق سرعات عالية في الحركة نتيجة لذلك.

في الستينيات ، اقترح بوسارد تصميم محرك نفاث بين النجوم (MPRE). يتكون الوسط النجمي بشكل أساسي من الهيدروجين. في عام 1994 ، اقترح جيفري لانديس مشروعًا لمسبار أيون بين النجوم ، والذي سيتم تشغيله بواسطة شعاع ليزر في المحطة.

تبين أن السفينة الصاروخية التي صممها مشروع ديدالوس كانت ضخمة جدًا لدرجة أنه كان لابد من بنائها في الفضاء الخارجي. من عيوب المركبات الفضائية البينجمية الحاجة إلى حمل شبكة كهربائية معها ، مما يزيد الكتلة ويقلل السرعة وفقًا لذلك. لذا فإن محرك الصاروخ الكهربائي له سرعة مميزة تبلغ 100 كم / ث ، وهي بطيئة جدًا في الطيران إلى النجوم البعيدة في فترة زمنية معقولة.

ما السرعة التي يطير بها الصاروخ في الفضاء؟

1. العلم المجرد - يخلق أوهامًا في المشاهد
2. إذا كنت في مدار أرضي منخفض ، فحينئذٍ 8 كيلومترات في الثانية.
   إذا كنت بالخارج ثم 11 كم في الثانية. أكثر أو أقل من هذا القبيل.
3. 33000 كم / ساعة
4. دقيق - ترك بسرعة 7.9 كم / ثانية ، سوف يدور (الصاروخ) حول الأرض ، إذا كانت بسرعة 11 كم / ثانية ، فهذا بالفعل قطع مكافئ ، أي أنه سيأكل قليلاً ، هناك احتمال ألا يعود
5. 3-5 كم / ث ، يراعى سرعة دوران الأرض حول الشمس
6. تم تعيين سجل سرعة المركبة الفضائية (240.000 كم / ساعة) بواسطة المسبار الشمسي الأمريكي الألماني Helios-B ، الذي تم إطلاقه في 15 يناير 1976.

   تم تطوير أعلى سرعة تحرك بها أي شخص (39897 كم / ساعة) بواسطة الوحدة الرئيسية لأبولو 10 على ارتفاع 121.9 كم من سطح الأرض أثناء عودة الرحلة الاستكشافية في 26 مايو 1969. على متن السفينة كانت المركبة الفضائية قائد الطاقم ، العقيد في سلاح الجو الأمريكي (العميد الآن) توماس باتن ستافورد (ولد في ويذرفورد ، أوكلاهوما ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 17 سبتمبر 1930) ، قائد البحرية الأمريكية الرتبة الثالثة يوجين أندرو سيرنان (ولد في شيكاغو ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 14 مارس 1934 م) وقبطان الرتبة الثالثة في البحرية الأمريكية (الآن قائد متقاعد من الرتبة الأولى) جون وات يونغ (ولد في سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 24 سبتمبر 1930 ).

   من بين النساء ، تم الوصول إلى أعلى سرعة (28115 كم / ساعة) من قبل الملازم الصغير في سلاح الجو اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن مقدم مهندس ، رائد فضاء لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) فالنتينا فلاديميروفنا تيريشكوفا (ولدت في 6 مارس 1937) في المركبة الفضائية السوفيتية فوستوك 6 في 16 يونيو 1963.

7. 8 كم / ثانية للتغلب على جاذبية الأرض
8. في الثقب الأسود ، يمكنك تسريع سرعة الضوء الفرعي
9. هراء تعلمه طائش من المدرسة.
   8 أو أكثر دقة 7.9 كم / ثانية - هذه هي السرعة الفضائية الأولى - سرعة الحركة الأفقية للجسم مباشرة فوق سطح الأرض ، حيث لا يسقط الجسم ، لكنه يظل قمرًا صناعيًا للأرض بمدار دائري عند هذا الارتفاع بالذات ، أي فوق سطح الأرض (وهذا لا يأخذ في الاعتبار مقاومة الهواء. وبالتالي ، فإن PCS هي كمية مجردة تربط بين معلمات الجسم الكوني: نصف قطر وتسارع السقوط الحر على سطح الجسم ، وليس لها أهمية عملية. على ارتفاع 1000 كم ، ستكون سرعة الحركة المدارية الدائرية مختلفة.

   الصاروخ يزداد سرعته تدريجياً. على سبيل المثال ، تبلغ سرعة مركبة الإطلاق Soyuz 1.8 كم / ثانية في 117.6 ثانية بعد الإطلاق على ارتفاع 47.0 كم ، و 3.9 كم / ثانية في 286.4 ثانية من الرحلة على ارتفاع 171.4 كم. 8.8 دقيقة تقريبًا بعد الإطلاق على ارتفاع 198.8 كم ، كانت سرعة المركبة الفضائية 7.8 كم / ث.
   ويتم بالفعل إطلاق السفينة المدارية إلى مدار قريب من الأرض من النقطة العليا لرحلة مركبة الإطلاق عن طريق المناورة النشطة للمركبة نفسها. وتعتمد سرعته على معلمات المدار.

10. كل هذا هراء. لا تلعب السرعة دورًا مهمًا ، ولكن من خلال دفع الصاروخ. على ارتفاع 35 كم ، يبدأ تسارع كامل إلى PKS (السرعة الكونية الأولى) حتى ارتفاع 450 كم ، مما يعطي مسارًا تدريجيًا لاتجاه دوران الأرض. وبالتالي ، يتم الحفاظ على الارتفاع وقوة الدفع مع التغلب على الكلمات الكثيفة للغلاف الجوي. باختصار - لا تحتاج إلى تسريع كل من السرعات الأفقية والرأسية في نفس الوقت ، يحدث انحراف كبير في الاتجاه الأفقي عند 70٪ من الارتفاع المطلوب.
11. أيّ
    سفينة الفضاء تحلق عاليا.