Межпланетная станция совершает перелет земля марс можно ли считать?

7 ответов на вопрос “Межпланетная станция совершает перелет земля марс можно ли считать?”

  1. Murg Ответить

    Законы Кеплера описывают характер движения планет вокруг Солнца. Свои выводы о траекториях планет немецкий учёный Иоганн Кеплер сделал, основываясь на результатах многолетних астрономических наблюдений датского астронома Тихо Браге за планетой Марс. Прежде считалось, что все небесные тела должны двигаться по идеальным кривым — окружностям, но наблюдения Браге опровергали эту гипотезу. Тогда Кеплер предложил считать что орбитой каждой планеты является эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Это утверждение получило название первого закона Кеплера. Ближайшая точка к Солнцу (на рис. 6 точка П) получила название: перигелий, а максимально удалённая от Солнца (на рис. 6 точка А) — афелий.

    Второй закон Кеплера описывает скорости движения планет по орбитам, утверждая, что в перигелии скорость планеты максимальна, а по мере приближения к афелию скорость убывает. Третий закон Кеплера сопоставляет периоды обращения двух планет вокруг Солнца (Т) и средние расстояния от планеты до Солнца (R).
    Законы Кеплера изучил Ньютон и не только подтвердил их правильность, но и доказал, что они являются следствием закона всемирного тяготения. Более того, их можно применить не только для движения планет вокруг Солнца, но и для движения спутников планет и даже искусственных небесных тел. В формулировке Ньютона первый закон Кеплера звучит так: под действием силы тяготения одно небесное тело по отношению к другому может двигаться по окружности, эллипсу, параболе и гиперболе.
    При различных начальных скоростях, направленных перпендикулярно земному радиусу, получаются различные формы орбит искусственных небесных тел: круговая при скорости 7,9 км/с, эллиптическая в диапазоне скоростей от 10 км/с до 11,1 км/с, параболическая в диапазоне от 11,1 км/с до 12 км/с и свыше 12 км/с — гиперболическая. XX век, ставший эпохой космонавтики, блестяще подтвердил и эмпирические законы Кеплера, и теоретические выводы Ньютона, так как траектории движения искусственных спутников Земли, полётов к Луне, планетам Солнечной системы рассчитываются на основе этих законов.

  2. Bulhala Ответить

    Министерство образования и науки Краснодарского края
    государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
    Краснодарского края
    «Краснодарский информационно-технологический техникум»
    Тематика внеаудиторных самостоятельных работ
    по дисциплине ОУД.08 Физика
    Самостоятельная работа № 1
    «Решение задач по кинематике»
    Межпланетная станция совершает перелет Земля-Марс. Можно ли считать ее
    1.
    материальной точкой:
    a. при оценке риска столкновения с метеоритом;
    b. при вычислении времени перелета;
    c. при изучении разогрева станции во время движения в атмосфере Марса?
    Самолет пролетел по прямой 150 км, а потом повернул на 90° и пролетел еще 200 2.
    км. Найдите пройденный самолетом путь и модуль перемещения.
    Моторная лодка проходить расстояние между пунктами А и Б по течению реки за 3 3.
    ч, а плот то же расстояние проходит за 12 ч. Сколько времени затратит моторная лодка на обратный путь?
    Вдоль тропинки ползет цепочка муравьев со скоростью 2 см/с. Вожак во главе 4.
    цепочки посылает «адъютанта» с поручением к замыкающему. Какова длина цепочки, если «адъютант», бегающий со скоростью 3 см/с, вернулся к вожаку через 1 мин?
    Автомобиль проехал 60 км на юг за 1ч, а затем – 80 км на восток за 1,5 ч.
    5.
    Начертите в тетради траекторию движения автомобиля в удобном масштабе.
    Найдите модуль и направление средней скорости движения автомобиля за 2,5 ч.

    Поезд начинает движение из состояния покоя и движется равноускоренно. На 6.
    первом километре пути его скорость возросла до 10 м/с. На сколько она возрастет на втором километре?
    Видеозапись «прокручивают» в обратную сторону. Как при этом изменится 7.
    направление скорости автомобиля на экране? направление ускорения?
    Начальная координата тела, движущегося вдоль оси Ох, равна -5 м. Опишите 8.
    движение и постройте графики х(t), sx(t), l(t), если:
    a. vx=2t;
    b. vx=6-2t.
    По данному графику проекции ускорения постройте графики для координаты х(t) и 9.
    проекции скорости vx (t).
    10. Тело, двигаясь равноускоренно без начальной скорости, за третью секунду проходит расстояние 2,5 м. Определите перемещение тела за пятую секунду.
    Самостоятельная работа № 2 Реферат «Космические исследования»
    Можно выбрать любое направление космических исследований. Оформление обычное.
    Самостоятельная работа № 3 Решение задач на различные виды сил Вариант 1
    1. Парашютист спускается, двигаясь равномерно и прямолинейно. Объяснить, действия каких тел компенсируется.
    2. Маневровый тепловоз массой 100 т толкнул покоящийся вагон. Во время взаимодействия ускорение вагона было по модулю в 5 раз больше ускорения тепловоза. Какова масса вагона?
    3. При каком соотношении сил, действующих на пузырек воздуха, поднимающегося со дна водоема, движение пузырька становится равномерным?
    4. Трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорение 0,5 м/с2.
    Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН?
    5. Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скоростью 10 м/с.
    Найти среднюю силу удара.
    6. Что произойдет с космонавтом при свободном полете космического корабля, если он выпустит (без толчка) из рук массивный предмет? Если он бросит его?

    7. На сколько удлинится рыболовная леска жесткостью 0,5 кН/м при поднятии вертикально вверх рыбы массой 200 г?
    8. Каково ускорение свободного падения на высоте, равной половине радиуса Земли?
    9. Космическая ракета при старте с поверхности Земли движется вертикально с ускорением 20 м/с2. Найти вес летчика-космонавта в кабине, если его масса 80 кг.
    10. Мальчик массой 50 кг, скатывается на санках с горки, проехал на горизонтальной дороге до остановки путь 20 м за 10 с. Найти силу трения и коэффициент трения.
    Вариант 2
    1. Мальчик держит на нити шарик, наполненный водородом. Действия каких тел взаимно компенсируются, если шарик находится в состоянии покоя?
    2. Найти отношение модулей ускорений двух стальных шаров во время столкновения, если радиус первого шара в 2 раза больше радиуса второго. Зависит ли ответ задачи от начальных скоростей шаров?
    3. Может ли равнодействующая трех равных о модулю сил, приложенных в одной точке быть равной нулю?
    4. Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с2. Какая сила сообщит этому телу ускорение 2 м/с2?
    5. Боевая ракетная установка БМ-13 («Катюша») имела длину направляющих балок 5 м, массу каждого снаряда 42,5 кг и силу реактивной тяги 19,5 Н. Найти скорость схода снаряда с направляющих балок.
    6. Почему лодка не сдвигается с места, когда человек, находящийся в ней. Давит на борт, и приходит в движение, если человек выйдет из лодки и будет толкать ее с такой же силой?
    7. На рисунке приведен график зависимости изменения длины резинового жгута от модуля приложенной к нему силы. Найти жесткость жгута.
    8. Средний радиус планеты Меркурий 2420 км, а ускорение свободного падения 3,72 м/с2. Найти массу Меркурия.
    9. При раскрытии парашюта скорость парашютиста уменьшается с 50 до 10 м/с за 1 с.
    Какую перегрузку испытывает парашютист?
    10. Через сколько времени после начала аварийного торможения остановится автобус, движущийся со скоростью 12 м/с, если коэффициент трения при аварийном торможении равен 0,4?
    Вариант 3
    1. На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон. Какие тела действуют на вагон во время и после толчка? Как будет двигаться вагон под влиянием этих тел?
    2. Найти отношение модулей ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй – из свинца?
    3. Может ли равнодействующая двух сил 10 и 14 Н, приложенных в одно точке, быть равной 2, 4, 10, 24, 30 Н?
    4. Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобретает ускорение 2 м/с2.
    Какое ускорение приобретает тело массой 10 кг под действием такой же силы?
    5. С каким ускорение двигался при разбеге реактивный самолет массой 60 т, если сила тяги двигателей 90 кН?
    6. Нарушится ли равновесие весов (см. рис.), если удлинить нить так, чтобы гиря оказалась полностью погруженной в воду, но не касалась дна? Если обрезать нить и положить гирю на дно?

  3. Morluzius Ответить

    Физика, 10 класс, Задачник, Часть 2, Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А., Гельфгат И.М., 2009.
    Задачник содержит качественные, расчетные и экспериментальные задания, сгруппированные по темам, изучаемым в 10-м классе в соответствии с действующей программой по физике. В каждый раздел включено достаточное количество задач трех уровней сложности. К расчетным задачам в конце книги приведены ответы, к некоторым даны указания или решения.

    Примеры.
    Автобус совершает рейсы по прямой автотрассе между двумя населенными пунктами А и Б, находящимися на расстоянии 30 км друг от друга. Он выехал из пункта А, доехал до пункта Б и проехал половину обратного пути. Определите путь и модуль перемещения автобуса.
    Во время прямолинейного равномерного движения поезда с верхней полки вагона падает мячик. Будет ли он падать вертикально? Одинаково ли ответят на этот вопрос наблюдатели, находящиеся в вагоне и на земле?
    Межпланетная станция совершает перелет Земля — Марс. Можно ли считать ее материальной точкой:
    а) при оценке риска столкновения с метеоритом;
    б) при вычислении времени перелета;
    в) при изучении разогрева станции во время движения в атмосфере Марса?
    СОДЕРЖАНИЕ
    Предисловие 3
    МЕХАНИКА
    1. Система отсчета. Траектория, путь, перемещение 4
    2. Скорость. Сложение скоростей 8
    3. Ускорение. Прямолинейное равноускоренное движение 10
    4. Криволинейное движение 17
    5. Силы в механике. Законы Ньютона 22
    6. Всемирное тяготение ; 26
    7. Сила упругости. Вес 29
    8. Силы трения 33
    9. Применение законов динамики 38
    10. Импульс. Реактивное движение 41
    11. Механическая работа и мощность. Энергия 45
    12. Механические колебания 50
    13. Механические волны. Звук 54
    МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
    14. Основные положения молекулярно-кинетической теории 57
    15. Температура. Газовые законы. Уравнение состояния газа 61
    16. Температура и средняя кинетическая энергия молекул 70
    17. Состояния вещества 73
    18. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики 76
    19. Тепловые машины. Второй закон термодинамики 82
    20. Фазовые переходы. Насыщенный пар 86
    ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
    21. Взаимодействие электрических зарядов 92
    22. Напряженность электрического поля. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле 96
    23. Потенциал и разность потенциалов. Электроемкость. Энергия электрического поля 100
    НЕСКОЛЬКО ИНТЕРЕСНЫХ ЗАДАЧ С РЕШЕНИЯМИ 107
    ОТВЕТЫ, УКАЗАНИЯ, РЕШЕНИЯ 111.

  4. JullianaLafe Ответить

    В первой части шла речь о проблемах и опасностях межпланетного перелета. Однако человеку свойственно бросать вызов опасностям и искать пути решения проблем. Как уже говорилось, более полувека ведущие космические державы разрабатывали и продолжают разрабатывать проекты полета пилотируемой экпедиции на Марс. Сделано в этом направлении немало, получен огромный и бесценный опыт проектирования и реализации космических проектов.
    И так, существует ли уже возможность осуществления полета на Марс пилотирумой экспедиции? Да существует? Мало того, если изучить достижения в области космонавтики 80-90-х годов прошлого века, можно предположить, что такая экпедиция могла быть организована уже лет 15-20 назад, а может и раньше. Невероятно? Да, может показаться невероятным, но тем не менее…
    Попробуем проанализировать все достижения того времени и сравнить их с условиями необходимыми для реализации проекта.
    Как уже говорилось, во время межпланетного перелета экипаж корабля подвергается воздействию ряда неблагоприятных факторов. Это и радиация, это и невесомость и психологическая нагрузка. Самыми неблагоприятными оказываются радиация и невесомость. Даже при современном уровне развития космических технологий невозможно полностью устранить воздейсвие на экипаж неблагоприятных факторов. Отсюда напрашивается вывод: Экспедиция должна быть проведена в как можно более сжатые сроки. Но, это означает, что нужно лететь с большей стартовой скоростью, а это неминуемо влечет повышенный расход топлива, а следовательно ведет к увеличению массы всего комплекса. К тому же необходимо иметь достаточное количество запасов расходных материалов на борту для систем жизнеобеспечения, продуктов питания. Где же выход?
    Выход есть. Ученые и конструкторы новой космической техники видят решение этой проблемы в создании межпланетных кораблей с атомными и электрическими ракетными двигателями. Фантастика? Нет.
    Ядерный ракетный двигатель (ЯРД).
    Ядерный двигатель для космических ракет — казалось бы, далекая мечта писателей-фантастов — был, оказывается, не только разработан в сверхсекретных конструкторских бюро, но и изготовлен, а затем испытан на полигонах. Он получил обозначение РД-0410. Испытания двигателя проводились в 1978-1981 годах. Результаты экспериментов подтвердили правильность конструктивных решений. В принципе ядерный ракетный двигатель был создан. Всего было проведено 250 испытаний. Программа завершилась полным успехом. В итоге получили работоспособный двигатель, отвечавший всем предъявленным требованиям. По своим характеристикам он превосходил американский ЯРД “NERVA” работы по которому были прекращены.

    Но как уберечь экипаж от радиоактивного излучения ядерного реактора двигателя? Ведь радиации в межпланетном пространстве хватает и без этого. Решение этой проблемы в размещении ЯРД на длинной выносной ферменной конструкции и размещении на этой ферме ряда экранов обеспечивающих защиту всего комплекса. Ниже приводяться иллюстрации советских и российских проектов демонстрирующих данную концепцию.

    Сходную концепцию имеет и ряд американских проектов.
    Ядерный двигатель имеет более высокий импульс и скорость истечения рабочего вещества, а следовательно позволяет уменьшить запасы топлива необходимые для полета. Следовательно появляется возможность увеличить запасы расходных материалов для систем жизнеобеспечения. Еще одно преимущество ЯРД состоит в том, что он может использоваться и как источник энергии вместо солнечных батарей. Солнечные батареи могут находиться в сложенном состоянии. А в случае неисправности реактора быть раскрыты и использоваться как резервный источник питания вместе с резервными электроракетными двигателями. Это позволит обеспечить возвращение к Земле межпланетного корабля.

    Электрический ракетный двигатель (ЭРД)
    С двигателем разобрались. Теперь перейдем непосредственно к конструкции межпланетного корабля.
    Как уже говорилось, разработано множество проектов, с их перечнем можно ознакомиться здесь.
    Межпланетный космический корабль для полета к Марсу.
    В СССР и России уже пройден большой путь к организации первого полета человека на Марс. На орбитальных станциях “Салют” и “Мир” проверены многие элементы будущего межпланетного комплекса, проведена огромная работа по отработке систем и технологий обеспечения длительных полетов человека в космос. Ни в одной стране не накоплено такого опыта.
    Возьмем для примера российский проект межпланетного комплекса по концепции РКК “Энергия”

    Общая схема основного модуля межпланетного корабля

    Компоновочная схема
    Общая масса комплекса примерно 600 тонн, экипаж 6 человек. В середине 80-х в СССР была создана мощная ракета-носитель “Энергия”, крылатый многоразовый корабль “Буран” и выведена на околоземную орбиту станция “Мир”. Так, что техническая база для подготовки и реализации проекта полета пилотируемой экспедиции на Марс была.

    Хватит ли запасов для межпланетного перелета? Сможет ли экипаж адаптироваться к новым условиям? И наконец самый серьезный вопрос: Посадка на Красную планету.
    В предыдущих разделах шла речь о возможности полета пилотируемой экспедиции на Марс, о проблемах связанных с реализацией проекта и технических достижениях обеспечивающих его выполнение.
    Теперь рассмотрим важные вопросы связанные с жизнеобеспечением экипажа, адаптацией к невесомости и к условиям высадки на Марс и самой высадкой на поверхности “Красной планеты”.
    Как уже говорилось, в 80-х годах прошлого века в СССР была практически реализована и опробована техническая база необходимая для реализации проекта полета на Марс пилотируемой экспедиции.
    Вкратце подведем итог этих достижений:

    Как уже говорилось раннее, общую продолжительность полета по маршруту Земля-Марс-Земля можно сократить до 152 суток. 70 в одну сторону, 70 в другую и 12 высадка на поверхность Марса. Сможет ли человек адаптироваться к новым условим и как быстро?
    Длительные полеты.
    Первый рекордный по продолжительности космический полет совершили 1-19 июня 1970 года космонавты А. Николаевым и В. Севастьянов на корабле «Союз-9». Программа полёта включала обширный комплекс научно-технических и медико-биологических исследований и экспериментов. Экипаж корабля установил мировой рекорд длительности пребывания в космосе — 17 суток 16 часов 58 минут 55 секунд. Рекорд продолжительности автономного полёта (без стыковки с орбитальной станцией) не побит и по сей день — максимальная длительность полёта КК «Space Shuttle» составила на 2 часа меньше. Программа полёта выполнена успешно.
    После возвращения на Землю оба космонавта испытали значительные трудности с привыканием к земной гравитации и нуждались в медицинской помощи. Около шести суток после возвращения оба члена экипажа не могли самостоятельно ходить и находились в госпитале под наблюдением врачей. Здоровье космонавтов восстановилось, однако негативные с точки зрения медицины результаты первого долгосрочного полёта заставили учёных пересмотреть многие взгляды на продолжительность безопасного для здоровья пребывания человека в космосе. Были разработаны методики, обеспечивающие физиологическую нагрузку на организм в ходе полёта для сохранения здоровья экипажа — которые и обеспечили возможность современных долговременных экспедиций на орбитальные станции.
    24 мая-26 июля 1975 года экипаж космического корабля «Союз-18» П.Климук и В.Севастьянов совершили 63 суточный полет на орбитальной станции «Салют-4». (Почти длительность перелета по 152 суточному сценарию).
    15 июня — 2 ноября 1978, “Союз-29”-“Салют-6” — 140 суток (В.Ковалёнок, А.Иванченков)
    25 февраля — 19 августа 1979; “Союз-32”-“Салют-6” — 175 суток (В.Ляхов, В.Рюмин)
    К середине 80-х годов прошлого века длительность космических полетов перевалила за 200 суток. Рекорд продолжительности полета периода 80-х принадлежит Ю.Романенко — “Союз ТМ-2”-“Мир”
    7 февраля — 30 июля 1987 — 326 суток.
    То есть в 80-х длительность космических полетов уже была достаточна для полета на Марс.
    А как же состояние космонавтов?
    Для поддержания физической формы и облегчения послеполетной адаптации используются специальные костюмы и тренажеры.

    Специальные костюмы “Пингвин” и “Чибис”
    Нагрузочный костюм “Пингвин” — создает нагрузки на опорно-двигательный аппарат и производит нагружение скелетной мускулатуры космонавтов, обеспечивая тем самым, совместно с физическими упражнениями, поддержание физической формы.
    Пневмовакуумный костюм “Чибис” — помогающий организму космонавтов подготовиться к встрече с земным тяготением, создает отрицательное давление на нижнюю половину тела в последние перед возвращением дни.
    Также используются велотренажер и “бегущая” дорожка. Применение этих средств позволяет космонавтам быстро адаптироваться из условий невесомости к земному тяготению. Даже после полугодовых полетов космонавты могли ходить самостоятельно уже на следующий день. Так, что вполне возможна быстрая адаптация космонавтов к условиям гравитации на Марсе.
    Запасы для системы жизнеобеспечения.
    В отличии от космических аппаратов, которые питаються электричеством от солнечной энергии или автономных источников, человеку необходима органическая пища, вода и воздух для дыхания.
    Человеку в течении суток нужно:
    кислород — 1,2 кг
    обезвоженных продуктов — 600 г
    воды для питья и разбавления пищи — 2,2 кг
    соли — 20 г
    воды для хозяйственных и санитарно-гигиенических нужд — 2 кг
    Итого на человека в сутки 6 кг. На 152 суток для экипажа из 4-х человек — 3,6 т, из 6-ти — 5,48 т
    Немало… Но учитывая, что масса всего комплекса до 600 т, а за счет использования ядерной установки запасы горючего снижаются в несколько раз, допускается возможность взять на борт такое количество запасов для системы жизнеобеспечения.

    Космическая пища
    Возникает вопрос: А как долго сохраняется пища и вода в космическом полете?
    Продукты и вода проходят специальную обработку и хранится в специальных упаковках. Например космический хлеб расфасованный кусочками по 50 г. сохраняет свежесть полгода.
    Вода хранится в прочных емкостях из полиэтиленовой пленки. Чтобы вода не портилась и не теряла вкуса, в нее добавляют небольшое количество специальных веществ — так называемых консервантов. Так, 1 мг ионного серебра, растворенного в 10 л воды, сохраняет ее пригодной для питья в течение полугода.
    Человек в сутки потребляет около 800 л (2,7 кг) кислорода. Хранить его на корабле можно в баллонах либо в газообразном состоянии под большим давлением, либо в жидком виде. Однако для 1 кг такой жидкости необходимо 2 кг металла, из которого изготовлены кислородные баллоны, а сжатый газ и того больше — до 4 кг на 1 кг кислорода.
    Но можно обойтись и без баллонов. В этом случае на борт космического корабля загружают не чистый кислород, а химические вещества, содержащие его в связанном виде. Много кислорода в окислах и солях некоторых щелочных металлов, в известной всем перекиси водорода. Причем у окислов есть еще одно очень существенное достоинство: одновременно с выделением кислорода они очищают атмосферу кабины, поглощая вредные для человека газы.
    Организм человека беспрерывно потребляет кислород, вырабатывая при этом углекислый газ, окись углерода, водяной пар и много других веществ. Накопившись в замкнутом объеме отсеков корабля, окись углерода и углекислый газ могут вызвать отравление космонавтов. Воздух кабины постоянно пропускается через сосуды с окислами щелочных металлов. При этом происходит химическая реакция: выделяется кислород, а вредные примеси поглощаются. Например, 1 кг надперекиси лития содержит 610 г кислорода и может поглотить 560 г углекислого газа. Для очистки воздуха герметичных кабин применяют также испытанный еще в первых противогазах активированный уголь.
    Итак запасов для полета должно хватить. Можно сбрасывать осводивщееся емкости и контейнеры, облегчая вес межпланетного корабля. Следовательно для дальнейшего полета и топлива понадобится меньше.
    Вот мы и приближаемся к Марсу — цели нашего путешествия. Впереди не менее сложная задача — посадка на Красную планету и ислледовательская работа на ее поверхности.

    Статьи на тему:

    Вперед на Марс! Летим? Не летим? Завершение
    А. Леонов, А. Соколов “ПОСАДКА НА МАРС”, “МЯГКАЯ ПОСАДКА НА МАРС”.
    Итак комментарии условно разделились на следующие группы вопросов:
    1. Посадка на Марс.
    2. Возвращение…
    Вперед на Марс! Летим? Не летим?
    «То, что казалось несбыточным на протяжении веков, что еще вчера было лишь дерзновенной мечтой, сегодня становится реальной задачей, а завтра — свершением. Нет преград человеческой мысли…
    Как провалилась программа Space Shuttle
    На написание этой статьи меня сподвигли многочисленные обсуждения в форумах и даже статьи в серьезных журналах, в которых я сталкивался со следующей позицией:
    «США активно разрабатывают …
    Феномен Луны
    3 мая 1715 года известный в свое время астроном Е. Лувилль наблюдал в Париже лунное затмение. Около 9 тридцати по Гринвичу он заметил у западного края Луны “какие-то вспышки или мгновенные дрожания св…
    Опять неполадки в марсианской программе
    Уже который раз не могут осуществить изучение Марса… Что-то подозрительно… Начинаешь верить в то, что спутник Марса является космическим кораблем
    Причиной нештатной ситуации во время …
    Спутник марса является космическим кораблём
    Астрофизик доктор Иосиф Самуилович Шкловский рассчитал орбитальное движение марсианского спутника Фобос, и пришёл к потрясающему выводу, что луна Марса искусственная, полая, и по сути является гиган…
    На Луне нашли воду, ртуть, серебро и много чего еще
    Почти ровно год назад Американское космическое агентство (NASA) направило один из своих зондов стоимостью в миллионы долларов прямо в лунный кратер. Зонд врезался в спутник со скоростью 2,5 километр…
    На Байконуре почтили память погибших в крупнейшей катастрофе в истории ракетной техники
    На космодроме Байконур прошли траурные мероприятия по случаю 50-й годовщины крупнейшей катастрофы в истории ракетной техники.
    24 октября 1960 года на стартовой площадке за полчаса до первого пуска…
    Космос который нужен — Дело за малым
    Не так давно в серии статей “Вперед на Марс! Летим? Не летим” рассматривался вопрос организации пилотируемой экспедиции на Красную планету. Были рассмотрены проблемы, связанные с организац…
    Техника — Строительство NASA
    .
    Новые фотографии в разделе “Техника”
    Альбом: Строительство NASA
    Смотреть фотографии в “Галерее-Нечто”
    …

  5. Thorgarus Ответить

    Вы наверняка спросите – зачем вся эта космическая «возня»? Совершенно очевидно, что никакой практической пользы эти экспедиции не принесут, смелые фантазии о горнорудном производстве на астероидах или добыче Гелия-3 на Луне все еще остаются на уровне смелых предположений. Более того, с точки зрения земной экономики и промышленности, никакой необходимость в этом нет, и появится она, вероятно, не скоро.
    Тогда – для чего? Ответ прост – наверное, в этом и есть предназначение человека. Создавать удивительную по красоте и сложности технику, и с её помощью исследовать, осваивать, изменять окружающее пространство.
    Никто не собирается останавливаться на достигнутом. Сейчас главная цель – грамотно выбрать приоритеты дальнейшей работы. Нужны новые дерзкие идеи и яркие, амбициозные проекты. Каковы будут наши следующие шаги на пути к звездам?
    1 июня 2009 года по инициативе НАСА была организована т.н. «комиссия Огустина» (получила название в честь её главы – бывшего директора компании Lokheed Martin Нормана Огустина) –специальный комитет по вопросам американской пилотируемой космонавтики, в чьи задачи входила выработка дальнейших решений на пути проникновения человека в Космос.
    Янки внимательно изучили состояние ракетно-космической отрасли, проанализировали сведения о межпланетных экспедициях с использованием автоматических зондов, учли условия на поверхностях ближайших небесных тел и скрупулезно «рассмотрели на свету» каждый выделенный из бюджета цент.
    Осенью 2009 года «комиссия Огустина» представила подробный отчет о проделанной работе и сделала ряд простых, но в то же время совершенно гениальных выводов:
    1. Ожидаемый в ближайшем будущем пилотируемый полет на Марс – блеф.
    Несмотря на популярность проектов, связанных с высадкой человека на Красную планету, все эти планы не более чем научная фантастика. Полет человека на Марс в современных условиях, подобен попытке бежать «стометровку» с переломанными ногами.
    Марс привлекает исследователей адекватными климатическими условиями – по крайней мере, здесь нет испепеляющих температур, а низкое давление атмосферы можно компенсировать «обычным» космическим скафандром. Планета имеет нормальные размеры, гравитацию и удалена от Солнца на разумное расстояние. Здесь обнаружены следы присутствия воды – формально есть все условия для успешной высадки и работы на поверхности Красной планеты.
    Однако, в плане посадки космических аппаратов, Марс – пожалуй, наихудший вариант из всех исследованных небесных объектов!
    Все дело в коварной газовой оболочке, окружающей планету. Атмосфера Марса слишком разряжена – настолько, что здесь невозможен традиционный спуск на парашютах. В то же время, она достаточно плотна, чтобы сжечь посадочный аппарат, неосторожно «сиганувший» к поверхности с космической скоростью.
    Посадка на тормозящих двигателях на поверхность Марса – исключительно сложное и затратное мероприятие. Длительный период времени аппарат «висит» на реактивных двигателях в гравитационном поле Марса – полностью опереться на «воздух» с помощью парашюта невозможно. Все это приводит к чудовищному перерасходу горючего.
    Именно по этой причине применяются необычные схемы – например, автоматический межпланетный зонд «Следопыт» садился с помощью двух комплектов тормозных двигателей, лобового тормозящего (теплоизоляционного) экрана, парашюта и надувной «подушки безопасности» – врезавшись в красный песок на скорости 100 км/ч, станция несколько раз отскочила от поверхности, как мяч, до полной остановки. Разумеется, подобная схема совершенно неприменима при высадке пилотируемой экспедиции.
    Не менее чудно садился в 2012 году «Кьюриосити».
    Марсоход массой 899 кг (вес на Марсе 340 кг) стал самым тяжелым из земных аппаратов, доставленных на поверхность Марса. Казалось бы, всего лишь 899 кг – какие здесь могут возникнуть проблемы? Для сравнения – спускаемый аппарат корабля «Восток» имел массу 2,5 тонны (масса всего корабля, на котором летел Ю. Гагарин – 4,7 тонны).

  6. Arami Ответить

    Полет на Марс – реальные факты
    Марс – один из самых близких к нам соседей. Всю свою историю человечество пытается найти ответ на вопрос – есть ли жизнь на Марсе, а если нет, то была ли раньше и что произошло? Единственный способ узнать это – совершить полет. Сколько лететь до Марса и основные способы доставки туда человека – одна из основных задач современных астрономов.
    Время, которое займет полет
    Время перелета зависит от расстояния и скорости. Из школьного курса всем известно, что скорость это отношение расстояния ко времени. Время полета будет равным отношению расстояния между планетами к скорости полета.
    Необходимое время для полета
    Со скоростью полета все более или менее стабильно – максимальная скорость современного космического аппарата равна 64’000 км/час, однако средние показатели скорости равны примерно 20’000 км/час. А вот расстояние между движущимися планетами постоянно меняется и в среднем составляет 225 млн. км.
    Отсюда получается, что теоретически космический аппарат с людьми может достигнуть планеты через 11’250 часов после вылета. Это составит 468 дней или 15 месяцев.
    Если брать в расчет минимальное расстояние между планетами равное 55 млн. км, то человек преодолеет его за 2’750 часов или 115 дней. Но это только в теории. Ученые, занимающиеся разработкой проекта Mars One, предполагают, что космический аппарат доставит людей на Марс за 7 месяцев.
    С чем связана такая продолжительность полета
    Перелет не получится осуществить по прямой – планеты движутся по орбите вокруг Солнца. Космическому аппарату придется лететь до Марса в ту точку, где планета еще не находится.
    Кроме этого, необходимо учитывать силу притяжения Солнца. Ракете необходимо будет лететь на максимально удаленном расстоянии от нашего светила. Это позволит сэкономить топливо.
    Еще нужно брать во внимание, что между планетами находятся другие небесные тела – спутники, астероиды. Поэтому мало оттолкнуться от Земли и разогнаться. Нужно будет постоянно притормаживать и менять траекторию полета.
    Лететь с максимальной скоростью не получится, потому что самый быстрый аппарат нес на себе относительно небольшое оборудование, а космическому кораблю необходимо будет перенести людей, оборудование, провиант и топливо, которого потребуется колоссальное количество. Кроме того, корабль должен быть оснащен защитой от космической радиации, которая губительна для человека.
    Расстояние от Марса до Земли
    Как уже было сказано ранее, лететь до Марса по прямой не получится. Расстояние между планетами меняется. Это связано с тем, что Солнце, притягивая планеты, удерживает их на разных орбитах. Кроме этого небесные тела сами двигаются по своим орбитам.
    Минимальное расстояние между планетами достигается только при выполнении двух условий:
    • Марс находится в Перигелии – наиболее приближенная точка к Солнцу;
    • Земля в точке Афелия, максимально удаленной от Солнца.
    За всю историю человечества приблизиться к такому расстоянию удалось только в августе 2003 года. Тогда дистанция между планетами была равна примерно 56 млн. км.
    Наибольшее расстояние достигается, когда планеты расположены по разные стороны от центра нашей системы (401 млн. км).
    Космическому аппарату понадобится лететь навстречу красной планете по орбите, наиболее удаленной от Солнца. Многие решать, что проще всего срезать окружность по хорде (прямой, соединяющей две точки окружности). Но здесь возникает еще одна проблема – сила притяжения Солнца, которая прямо пропорционально влияет на количество необходимого топлива. Космическому аппарату придется постоянно менять траекторию, чтобы не попасть под влияние нашей звезды.
    Реальные полеты к Марсу и возможные траектории
    Хотя человеку еще не удалось добраться до красной планеты, но аппараты для исследований уже были доставлены с Земли.
    Освоение Марса началось еще в прошлом веке. Первая автоматическая межпланетная станция НАСА Mariner-4 приблизилась к планете в 1964 году. После этого началось более пристальное изучение красной планеты, были отправлены пилотируемые с Земли зонды и аппараты. Конечно, случались и неудачные попытки, например «Зонд-2», отправленный СССР вообще не смог попасть в район красной планеты. Но, отрицательный результат – тоже результат. Это говорит только об одном – планирование полета человека на Марс должно происходить наиболее тщательно и осмысленно, здесь важна каждая мелочь.
    На сегодняшний день, научному сообществу хватает данных для построения возможных траекторий для преодоления такого большого пространства. Одной из основных задач перед учеными стоит уменьшение количества потраченного топлива для полета на Марс.
    Объем топлива для межпланетного перелета
    Для того чтобы полет на Марс не оказался билетом в один конец, необходимо огромное количество топлива. Поэтому было предложено несколько интересных концепций для решения этого вопроса.
    Довольно интересным считается проект Роберта Зубина. Ядерный реактор будет главным источником энергии. Для его работы понадобится 6 тонн водорода. Для обратного перелета планируется использовать диоксид углерода, которым богата атмосфера красной планеты. С помощью реактора планируется преобразовать их в метан и воду в количестве 100 тонн.
    Российскими учеными разработана термическая ядерная установка. Принцип движения довольно близок к реактивному движению – тепловая энергия от расщепления атомов сжигает вещество. Пламя будет двигаться в противоположном направлении от ракеты, обеспечивая движение.
    Представленный проект уже не будет являться обычным реактивным двигателем на химическом топливе, которого понадобится 1630 тонн, чтобы осуществить перелет. Это будет комплекс сверхтяжёлой ракеты-носителя.
    Сейчас разрабатываются двигатели, работающие на темной материи и плазменные установки, но пока это только в теории.
    Также интересными проектами, с точки зрения экономии топлива, являются теории проведения стартов с Луны. Тогда для полета понадобится в 33,17 раз меньше топлива. Эти цифры зависят от силы притяжения планеты и её атмосферы.
    Эллиптическая гомановская траектория
    В 1925 году Уолтер Гоман предложил способ перелета, при котором используется часть эллиптической орбиты для перехода между орбитами планет.
    Полуэллипс образует касательную линию с орбитами Земли и Марса. Ракете необходимо развить скорость 11,59км/сек, что соответствует второй космической скорости. В среднем такой перелет займет 8 с половиной месяцев, а если увеличить скорость до 12 км/сек, то перелет сократиться до 5 месяцев.
    Однако этот способ влечет за собой очень высокие затраты на топливо, так как при подлете к марсианской орбите, необходимо будет включать тормозные двигатели.
    Значительно сэкономить топливо можно используя баллистический захват – космический аппарат будет вращаться вокруг Солнца на своей орбите со скоростью, гораздо ниже, чем у Марса. При сближении Марс просто захватит аппарат на свою орбиту. Этот способ снизит количество необходимого топлива, но увеличит время перелета. А от времени пилотируемого полета зависит количество необходимых ресурсов для жизнеобеспечения экипажа.
    Параболическая траектория
    Для осуществления перелета по параболической траектории космический аппарат должен иметь начальную космическую скорость примерно 16,7 км/сек. Это соответствует третьей космической скорости.
    Траектория полета будет проходить по параболе от Земли до Марса и обратно. При этом время перелета сократится до 70 суток (при достижении оптимальных условий расположения планет).
    Энергетические затраты возрастают примерно 4,3 раза в сравнении с полетом по эллиптической орбите. Однако за счет сокращения времени пребывания в космосе снижаются затраты на обеспечение защиты от радиации, кислород, продукты питания.
    Гиперболическая траектория движения
    Гиперболическая траектория полета самая близкая к перелету по прямой, возможен быстрый разгон до больших скоростей. При таком перелете уменьшается время воздействия космической радиации на космонавтов.
    Для разгона аппарата до гиперболических скоростей на Земле уже имеются технологии. Так, космический зонд «Новые горизонты» достиг Марса за 78 суток. Но космическому аппарату, пилотируемому человеком, понадобится гораздо больше энергии.
    В настоящее время ведется разработка электрических (ионных) двигателей, способных достигать скорости 100 км/сек.
    История важнейших миссий освоения
    Исследование красной планеты учеными началось в Древнем Египте 3,5 тысячи лет назад. Тогда была составлена математическая модель движения планеты по небосводу.
    В 1964 году НАСА отправляет к Марсу аппарат «Маринер-4», тогда был проведен облет вокруг планеты и сделаны первые снимки, весь перелет занял 228 дней. После этого в феврале 1969 года стартовал проект «Маринер-6», который не только провел съемку Марса вблизи, но и исследовал атмосферу планеты, температуру. В этом же году стартует «Маринер-7», который повторяет миссию «Маринер-6».
    В 1971 году был запущен первый искусственный спутник Марса «Маринер-7». Работая до октября 1972 года, он составил первую карту планеты.
    Первую посадку на Марс совершил аппарат «Викинг-1», в 1976 году он долетел до Марса за 304 дня. «Викинг -2» был отправлен в 1975 году, состоял из орбитальной станции и зонда. Его предназначением был поиск жизни. Также были сделаны первые цветные снимки.
    В 1996 году стартовал проект «Марс Глобал Сарвейор». Ему удалось достигнуть орбиты Марса за 308 дней. В 2001 году он был выведен из строя.
    В 1996 году совершил посадку на красную планету аппарат «Марс Патфайндер». Целью его изучения была поверхность планеты, состав грунта, температура и ветер.
    25 декабря 2003 года была отправлена станция Европейского космического агентства Марс Экспресс.
    В августе 2005 года «Марсианский разведчик» отправился на Марс, чтобы найти наиболее подходящее место для высадки людей.
    Атмосферу красной планеты изучает «Мавен» – американский межпланетный зонд.
    Проекты по освоению Марса
    На данный момент уже разработан проект Mars One. Основной задачей является пилотируемый человеком перелет. В 2013 году был осуществлен отбор претендентов.
    До 2024 года планируется создать ряд искусственных спутников Солнца для реализации связи с красной планетой и отправка на Марс необходимых для организации колонии грузов – систем жизнеобеспечения, жилых модулей.
    В 2026 году планируется вывести на орбиту Земли транзитный модуль и части космического корабля. Затем 4 человека совершат первый в истории пилотируемый перелет на Марс. Высадка планируется в 2027 году. Первый экипаж должен будет начать осваивать планету.
    Кроме этого, Илон Маск в 2016 году представил свой проект Space-X по освоению красной планеты. Этот проект тесно связан с процессом формирования на Марсе не просто систем жизнеобеспечения. Он подразумевает полноценное освоение Марса только при создании условий, близких к условиям на Земле. А это уже займет больше сотни лет.
    Высадка человека на Марсе позволит узнать не только, как зарождалась жизнь, случайность ли это или закономерность химической эволюции. Причины для освоения Марса не ограничиваются научным интересом. Это дополнительные ресурсы, консолидация сверхдержав для достижения общей цели. В конце концов, Земля может стать непригодной для жизни, и человечеству нужно будет искать новые места обитания.

  7. CTAJIuH Ответить

    Молодое поколение, вступившее в третье тысячелетие, непременно будет свидетелем первого в истории межпланетного полета по трассе Земля—Марс—Земля, а некоторым доведется быть и непосредственными его участниками. Марс — следующее небесное тело, па которое ступит человек. Как же будет происходить полет экипажа па Марс?
    Пока двигатели современных космических ракет еще недостаточно совершенны, ими пользуются только на сравнительно небольших участках полета. В основном же приходится прибегать к силе тяготения Солнца. В связи с этим межпланетную траекторию можно условно разделить на участки двух видов.
    Первый из них — это активный участок, полет на котором совершается с работающими двигателями. Таких участков может быть несколько.
    В заранее рассчитанное время включаются двигатели разгонного ракетного блока, и межпланетный корабль стартует с околоземной орбиты. Для достижения планеты назначения траектория полета должна быть рассчитана таким образом, чтобы после выхода из сферы действия Земли и попадания в поле тяготения Солнца наш корабль продолжал бы полет в намеченную точку встречи с планетой. С одной стороны, траектория космического аппарата определяется ею начальной скоростью и направлением движения (в момент старта с околоземной орбиты), с другой — притяжением самого Солнца. На полет КА оказывают также возмущающее влияние планеты и их спутники — они отклоняют его от расчетного пути. Но отклонения эти невелики и легко поддаются устранению путем кратковременного включения на трассе полета корректирующих ракетных двигателей.
    Для выхода космического корабля (КК) па расчетную траекторию к Марсу ему необходимо сообщить скорость не менее 11,6 км/с. И как только нужная скорость достигнута, начинается длительный полет с выключенными двигателями по второму, пассивному участку межпланетной трассы.
    Таким образом, полет межпланетного корабля происходит в основном по инерции в поле тяготения Солнца. Эта же сила формирует и межпланетную траекторию. При отлете с Земли с малой скоростью она представляет собой не что иное, как околосолнечную эллиптическую орбиту.
    После длительного полета в поле тяготения Солнца наш посланец попадает в сферу действия Марса и движется возле него по пролетной траектории. Поскольку скорость корабля превышает значение второй космической скорости вблизи Марса (5,0 км/с), то планета не в состоянии удержать его около себя. Пролетев около Марса, КК должен неминуемо стать спутником Солнца. Что же надо сделать, чтобы корабль не удалился от пели, а вышел на орбиту спутника Марса?
    Как мы уже знаем, переход с одной орбиты на другую совершается путем изменения скорости движения. Б данном случае скорость КК требуется уменьшить примерно до значения первой космической скорости вблизи Марса, то есть 3,55 км/с. Это достигается путем кратковременного включения тормозного ракетного двигателя. И пока двигатель работает, полет снова является активным. Заметим, что необходимость в подобном маневре возникает каждый раз при выводе любого космического аппарата на орбиту спутника Лупы, Марса и любой другой планеты. Движение но орбите вокруг Марса, так же как и вокруг Земли, пассивное. И наконец, последний участок территории — участок снижения спускаемою аппарата на поверхность планеты.
    Если атмосфера у планеты отсутствует, как, например, на Луне, или сильно разрежена, как на Меркурии или на Марсе, то для торможения и обеспечения мягкой посадки спускаемого аппарата следует применять специальные тормозные ракетные двигатели. Подобным образом совершали мягкую посадку на поверхность Лупы лунные кабины «Аполлонов» с американскими астронавтами. Для обеспечения мягкой посадки космического аппарата на поверхность планеты, обладающей плотной атмосферой, приходитс51 прибегать к услугам аэродинамического торможения. В качестве примера мы уже знакомились с тем, как совершались спуск и посадка советских автоматических межпланетных станций на поверхность Венеры. Полет в обратном направлении — к Земле — будет происходить таким же образом, поэтому мы не станем повторяться.
    Хотелось бы отметить, что эту классическую схему полета на другие планетные миры разработал выдающийся советский ученый Юрий Васильевич Кондратюк (1897—1942). В его книге «Завоевание межпланетных пространств», изданной в 1929 году, содержится подробное теоретическое обоснование полетов к Луне и планетам Солнечной системы. А спустя 40 лет она была успешно применена на практике. Именно но схеме Кондратюка совершались полеты па Луну американских «Аполлонов».
    Межпланетные эллиптические траектории считаются самыми экономичными, так как полеты по ним космических аппаратов осуществляются с минимальными энергетическими затратами. По эллиптические орбиты имеют существенный недостаток: слишком велика продолжительность полета. Так, например, полет по полу эллипсу до Марса займет 259 суток, то есть более 8,5 месяца.
    В случае полета на Марс корабля с экипажем возникает проблема обязательного возвращения людей па Землю. И пока эта проблема не будет решена, ни о каких полетах человека к планетам не может быть и речи. Сколько же времени понадобится на весь полет?
    Начнем с того, что межпланетный корабль необходимо отправлять в полет в период удобного расположения планеты назначения относительно Земли. Иначе он ее не достигнет. Такие «стартовые окна» при запусках к Марсу повторяются в среднем через 2 года и 2 месяца. А чтобы экипаж смог благополучно возвратиться на Землю, люди должны выжидать на Марсе 450 суток, пока не наступит «стартовое окно» для полета к Земле. В конечном счете все путешествие продлится 2 года и 8 месяцев! Вполне понятно, что такие сроки неприемлемы. Как же быть?
    Добиться существенного сокращения продолжительности межпланетного полета можно за счет увеличения начальной скорости в момент старта. Допустим, что при старте с околоземной орбиты ракета придаст кораблю третью космическую скорость — 16,7 км/с. Тогда полет будет совершаться уже не по эллипсу, а по скоростной параболической траектории и паши путешественники смогут достичь Марса всего за 70 суток! В этом случае время пребывания на Марсе можно сократить до 12 суток, а вес путешествие по трассе Земля – Марс—Земля продлится 152 дня.
    Но чем дальше нужно лететь, тем большую скорость требуется сообщить межпланетному кораблю при старте. Так, если для полета к ближайшим планетам — Бене-ре и Марсу — минимальные начальные скорости относительно Земли составляют 11,5 и 11,6 км/с соответственно, то для полета к Юпитеру начальная скорость должна быть не меньше 14,2 км/с., а для достижения далекого Плутона — 16,3 км/с, то есть почти равна третьей космической скорости. Последнее объясняется тем, что для полетов к окраинам Солнечной системы корабль должен располагать еще некоторым дополнительным запасом энергии, необходимой для преодоления силы тяготения Солнца.
    И наконец, если отправиться в межпланетный полет со скоростью, превышающей значение третьей космической скорости, то наш корабль будет лететь уже не по параболе, а по самой скоростной — гиперболической трассе. Достижение гиперболических скоростей позволит максимально сократить сроки межпланетных полетом.
    Но как получить такие большие скорости? Ученые и конструкторы новой космической техники видят решение этой проблемы в создании межпланетных кораблей с атомными и электрическими ракетными двигателями.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *