2018.01.18 15:12

Орієнтування в космосі і всесвіту



Орієнтування в космосі і всесвіту

Історичною датою 4 жовтня 1957, коли був запущений перший радянський штучний супутник Землі, відкривається епоха завоювання космосу.

Створені системи автоматичного управління ракетою в польоті, що забезпечують стабілізацію становища її в просторі і точне слідування по заданій траєкторії на ділянці розгону. Для виведення штучного супутника на орбіту з заданими параметрами або для здійснення космічного польоту заданого призначення необхідна надзвичайно висока точність, з якою повинні бути витримані розрахункові значення координат і компонент швидкості в кінці розгінного ділянки. Успішне вирішення цієї складної проблеми при запусках радянських супутників і космічних ракет є видатним досягненням сучасної автоматики.

Орієнтація потрібна для вирішення багатьох наукових завдань. Так, для ряду досліджень, пов'язаних з Сонцем, бажано, щоб супутник був орієнтований на Сонці. Для досліджень, пов'язаних із Землею і атмосферою, найбільш придатною є, мабуть, орієнтація, коли одна з осей супутника спрямована до Землі, а інша збігається з напрямком руху його по орбіті. Для астрофізичних досліджень, мабуть, розумно мати супутник, який зберігає незмінне положення відносно зірок.

Магнітометр, встановлений на третьому супутнику, дозволив крім вимірювання магнітного поля Землі отримати дані про орієнтацію супутника в просторі і вивчити рух його відносно центру тяжіння. Ці дані необхідні при розшифровці результатів більшості експериментів, одночасно проводилися на супутнику.

Слідом за першими жилими кораблями-супутниками в космос вийшов тримісний космічний корабель. На ньому Костянтин Феоктистов перевіряв можливість орієнтування корабля по зірках, вимірюючи висоту зірок над видимим горизонтом. Тим самим доводилася можливість у майбутніх міжпланетних польотах виробляти автономне, з борту корабля, визначення його положення в космосі, проводити розрахунки траєкторії руху.

Космічний корабель, летячи по орбіті, весь час змінює своє положення в просторі, обертаючись у різних напрямках. Оскільки екіпаж знаходиться в стані невагомості, це обертання невідчутно. Його можна помітити тільки по кутовому переміщенню корабля щодо зірок, Сонця і Землі. Але в будь-який момент командир екіпажу, користуючись ручним керуванням, міг зорієнтувати корабель так, як вимагає обстановка. Якщо в попередніх польотах це можна було зробити тільки на ділянках орбіти, освітлених Сонцем, то "Восход" мав у своєму розпорядженні новою системою управління, яка дозволяла орієнтувати його і над затіненій частиною планети.

Кілька разів за час польоту Володимир Комаров орієнтував корабель по Землі, по зірках, по горизонту, по Сонцю, оцінюючи свої дії і роботу нової системи управління з точки зору льотчика та інженера. Коли було потрібно Феоктистова, який працював з секстантом, командир корабля Комаров, керуючи "Сходом", подовше утримував в поле ілюмінатора те чи інше сузір'я.

І ось чергове досягнення в космосі: на автоматичній станції "Зонд-2" працюють електричні реактивні плазмові двигуни, використовувані як органів управління системи орієнтації.

Більшість об'єктів, запущених в космічний простір, потребує орієнтуванні та стабілізації. Супутник повинен "бачити" Сонце так, щоб на поверхню сонячних батарей сонячні промені падали під прямим кутом. Для цих цілей автоматичні космічні зонди забезпечуються спеціальною системою орієнтації, що має в своєму складі реактивні двигуни для поворотів космічної станції в просторі. Зазвичай система орієнтації включає в себе кілька пар таких двигунів. Завдання орієнтування на автоматичній станції "Зонд-2" була вирішена за допомогою системи, що використовує як звичайні, так і плазмові двигуни.

На великій відстані від Землі система орієнтації була перемкнута на плазмові двигуни, протягом тривалого часу вони підтримували необхідне положення станції щодо Сонця.

Посадка радянської станції на Місяць, перша в світі штучний супутник Місяця і інші космічні експерименти вимагали дуже точною орієнтування апаратів.

У результаті ж польоту "Сходу-2" отримано досвід автономної навігації космічного корабля. Командир корабля Павло Бєляєв зорієнтував корабель, виконав необхідні операції з підготовки до включення гальмової рухової установки і в потрібний момент включив гальмівну рухову установку. Корабель приземлився благополучно. Космонавти корабля "Восход-2" отримали чудову можливість досліджувати фактори космічного простору як середовища існування, не тільки всередині корабля, а й за його межами.

Біомеханіка рухів в умовах невагомості є новою проблемою. Більш того, вперше випала можливість вивчати біомеханіку у вільному безопорному просторі, позбавленому повітряного середовища, в умовах, коли людина не має звичайних зорових відчуттів, що допомагають йому орієнтуватися в просторі. Перебуваючи поза корабля, космонавт А. А. Леонов обстежив зовнішню поверхню корабля, включив кінокамеру і провів візуальні спостереження Землі та космічного простору. Створення космічного скафандра наближає нас до вирішення проблеми автономного існування та активної діяльності людини в різних умовах космічного простору і небесних тілах.

Після робіт Коперника Земля зайняла своє скромне місце у всесвіті лише як одна з планет, що обертаються навколо Сонця. Точка на екваторі нашої планети мчить щодо навколишніх Сонце зірок із заходу на схід зі швидкістю 465 м / сек, а на широті 60 зі швидкістю 233 м / сек.

Уявлення про всесвіту розширилися після того, як вдалося визначити відстань до зірок. Вони виявилися настільки величезними, що для їх вимірювання астрономи прийняли спеціальні одиниці вимірювання довжини. Світло за одну секунду проходить відстань в 300 тис. км. За один рік промінь світла проходить відстань приблизно в 1013 км. Це відстань приймається астрономами за одиницю довжини і називається світловим роком.

Від Сонця до Землі світло йде 8Уз хвилини. Розміри нашої Сонячної системи величезні. Щоб світлу пройти її від одного краю до іншого, потрібно 11 годин. Найближчі від нас зірки знаходяться на відстані приблизно чотирьох світлових років.

Сонце член великого зоряного сімейства, що складається з багатьох мільйонів зірок, званого галактикою. Її поперечник становить близько 100 тис. світлових років. Наша Сонячна система відстоїть від центру галактики на відстані 30 тис. світлових років, тобто приблизно на 2 / з її радіусу. При цьому Сонце разом з іншими зірками галактики обертається навколо її центру. Період обертання Сонця навколо центра галактики складає близько 200 млн. сонячних років і називається галактичним роком.

Наша галактика не є єдиною; на величезних відстанях від неї розташовані інші острови всесвіту, що також складаються з багатьох мільйонів зірок. Так, спіральна туманність у сузір'ї Андромеда це найближча до нас спіральна галактика. Її діаметр 50 тис. світлових років, розташована ж вона від нас на відстані 750 тис. світлових років.

Весь досліджений астрономами світ галактик називається Метагалактика. Як далеко вона тягнеться і що її оточує, поки не відомо. Від найвіддаленіших галактик, доступних найбільш потужним сучасним телескопам, світло йде до нас близько 500 млн. світлових років. Цей побачений нами промінь пройшов 0,999 частини свого шляху за той час, коли на Землі ще не було людини. Як писав радянський астроном П. П. Паренаго, лише після того, як світлу залишалося пройти всього 0,001 частину свого шляху, на Землі з'явилася людина і, давши приблизно 17 тис. поколінь, пройшов весь період свого розвитку, створив астрономію, побудував той потужний телескоп і виготовив ту фотографічну пластинку, за допомогою якої цей промінь світла і був відзначений.

Життя людей протікає протягом багатьох тисяч поколінь. Протягом ще більшого проміжку часу на Землі відбувалося розвиток різних форм життя. Вік океанів і гірських порід обчислюється вже сотнями мільйонів і мільярдів років. Ще більше вік самої Землі. Проміжки часу, протягом яких відбувається розвиток зірок, грандіозні. Усього кілька сот сонячних років тільки одна галактична хвилина належать астрономічної науці в довгій історії Землі і всесвіту, але за цей час люди проникли в найпотаємніші таємниці природи. Перебуваючи на маленькій планеті, що належить середньої зірці Сонцю, люди зуміли дослідити зірки не тільки своєї галактики, а й багатьох інших островів всесвіту. У вивченні світового простору зроблено лише перший крок, але він викликає почуття законної гордості за геній людського розуму.

Постійне спілкування з природою дає нам уявлення про красу пейзажів, різноманітності рельєфу, клімату, рослинного і тваринного світу, знайомить нас з великою кількістю природних орієнтирів і розвиває чудову здатність у людини "відчувати" природу, розуміти її складну мову. Наведені в цій книзі матеріали далеко не вичерпують усього різноманіття світу орієнтирів. Але і вони дають читачам можливість розширити знання про прийоми та способи спостереження та орієнтування в природі і намічають шляхи, за якими кожен може їх доповнити.

Планктон (грецьке паряться, ношений) мешканці водної товщі, головним чином дрібні весільного

Біоніка нова галузь кібернетики. Її назва походить від грецького слова "біон", що означає елемент життя (тобто елемент біологічної системи). Розрізняють три напрямки біоніки біологічне, технічне і теоретичне.

Читайте також: Таємниці тибетських лам

 


Цікавий факт

Вагітні жінки зазвичай відчувають дуже загострене почуття нюху в кінці першого триместру. Характеризується даний факт здатністю організму захистити матір від вживання продуктів, які будуть небезпечні для плода.