Космический аппарат

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Космический аппарат (КА) — техническое устройство, используемое для выполнения разнообразных задач в космическом пространстве, а также проведения исследовательских и иного рода работ на поверхности различных небесных тел. Средствами доставки космических аппаратов на орбиту служат ракеты-носители или специально подготовленные самолёты.

Космические аппараты, одной из основных задач которых является транспортировка людей или оборудования в верхней части земной атмосферы — так называемом, ближнем космосе, также называют «Космическими летательными аппаратами» (КЛА).

Особенности полёта[править | править исходный текст]

В общем случае, в полёте космического аппарата выделяются участок выведения, участок орбитального полёта и участок посадки. На участке выведения космический аппарат должен приобрести необходимую космическую скорость в заданном направлении. Орбитальный участок характеризуется инерциальным движением аппарата в соответствии с законами небесной механики. Посадочный участок призван погасить скорость возвращающегося аппарата до допустимой посадочной скорости.

Бортовые системы[править | править исходный текст]

Космический аппарат состоит из нескольких составных частей, прежде всего — это целевая аппаратура, которая обеспечивает выполнение стоящей перед космическим аппаратом задачи. Помимо целевой аппаратуры обычно присутствует целый ряд служебных систем, которые обеспечивают длительное функционирование аппарата в условиях космического пространства, это: системы энергообеспечения, терморегуляции, радиационной защиты, управления движением, ориентации, аварийного спасения, посадки, управления, отделения от носителя, разделения и стыковки, бортового радиокомплекса, жизнеобеспечения. В зависимости от выполняемой космическим аппаратом функции отдельные из перечисленных служебных систем могут отсутствовать, например, спутники связи не имеют систем аварийного спасения, жизнеобеспечения.

Система электроснабжения[править | править исходный текст]

Подавляющее большинство систем космического аппарата требуют электропитания, в качестве источника электроэнергии обычно используется связка из солнечных батарей и химических аккумуляторов. Реже используются иные источники, такие как топливные элементы, радиоизотопные батареи, ядерные реакторы, одноразовые гальванические элементы.

Система обеспечения температурного режима[править | править исходный текст]

Космический аппарат непрерывно получает тепло от внутренних источников (приборы, агрегаты и т. д.) и от внешних: прямого солнечного излучения, отражённого от планеты излучения, собственного излучения планеты, трения об остатки атмосферы планеты на высоте аппарата. Также аппарат теряет тепло в виде излучения. Многие узлы космических аппаратов требовательны к температурному режиму, не терпят перегрева или переохлаждения. Поддержанием баланса между получаемой тепловой энергией и её отдачей, перераспределением тепловой энергией между конструкциями аппарата и таким образом обеспечением заданной температуры занимается система обеспечения теплового режима.

Система управления[править | править исходный текст]

Осуществляет управление двигательной установкой аппарата с целью обеспечения ориентации аппарата, выполнения манёвров. Обычно имеет связи с целевой аппаратурой, другими служебными подсистемами с целью контроля и управления их состоянием. Как правило способна обмениваться посредством бортового радиокомплекса с наземными службами управления.

Система связи[править | править исходный текст]

Для обеспечения контроля состояния космического аппарата, управления, передачи информации с целевой аппаратуры требуется канал связи с наземным комплексом управления. В основном для этого используется радиосвязь. При большом удалении КА от Земли требуются остронаправленные антенны и системы их наведения.

Система жизнеобеспечения[править | править исходный текст]

Необходима для пилотируемых КА, а также для аппаратов на борту которых осуществляются биологические эксперименты. Включает запасы необходимых веществ, а также системы регенерации и утилизации.

Система ориентации[править | править исходный текст]

Включает устройства определения текущей ориентации КА (солнечный датчик, звёздные датчики и т. п.) и исполнительные органы (двигатели ориентации и силовые гироскопы).

Двигательная установка[править | править исходный текст]

Позволяет менять скорость и направление движения КА. Обычно используется химический ракетный двигатель, но это могут быть и электрические, ядерные и другие двигатели; может применяться также солнечный парус.

Система аварийного спасения[править | править исходный текст]

Характерна для пилотируемых космических аппаратов, а также для аппаратов с ядерными реакторами (УС-А) и ядерными боезарядами (Р-36орб).

Космические корабли в фантастике[править | править исходный текст]

Освоение космического пространства является одним из главных сюжетов научной фантастики. В частности, научная фантастика описывает возможные типы и классы космических кораблей и фактически выдвигает гипотезы о характере их эксплуатации. Космические корабли для перемещения внутри звёздной системы, в частности между планетами, называются у некоторых авторов планетолётами. Как правило, они используют реактивную тягу, подобно современным космическим аппаратам. Однако, в отличие от них, научно-фантастические планетолёты (как и перспективные) создают реактивную тягу, используя технологически более прогрессивные двигатели (в частности: импульсные, ионные, ядерные, термоядерные). Иногда такие корабли называются просто ракетами.

Для перемещений на межзвёздные и межгалактические расстояния служат звездолёты. Современная технология не позволяет создавать аппараты для межзвёздных перемещений, обладающие приемлемой скоростью. В научной фантастике фигурируют как досветовые (движущиеся на досветовых скоростях), так и сверхсветовые корабли (движущиеся со сверхсветовой скоростью). Досветовые звездолёты могут использовать в качестве маршевых двигателей фотонную установку. В сверхсветовых звездолётах наиболее часто используются гипер- (для перемещения в подпространстве) или варп-двигатели (искривляющие пространство, окружающее корабль). Наиболее яркий пример звездолётов с гипердвигателями — звездолёты в фильме «Звёздные врата» и сериале «Звёздные врата SG-1» (например, земные корабли класа «BC-304» «Дедал». Пример звездолётов на варп-двигателях — звездолёты в сериалах и фильмах Звездный Путь (например, все Энтерпрайзы и классы кораблей, к которым они принадлежат).

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • Гущин В. Н. Основы устройства космических аппаратов: Учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 2003. — 272 с. — 1000 экз. — ISBN 5-217-01301-X

Примечания[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]