спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС

Развитие отечественной спутниковой радионавигационной системы (СРНС) ГЛОНАСС имеет уже практически сорокалетнюю историю, начало которой положено, как чаще всего считают, запуском 4 октября 1957 г. в Советском Союзе первого в истории человечества искусственного спутника Земли (ИСЗ). Измерения доплеровского сдвига частоты передатчика этого ИСЗ на пункте наблюдения с известными координатами позволили определить параметры движения этого спутника.
Обратная задача была очевидной: по измерениям того же доплеровского сдвига при известных координатах ИСЗ найти координаты пункта наблюдения.

Научные основы низкоорбитальных СРНС были существенно развиты в процессе выполнения исследований по теме «Спутник» (1958 – 1959 гг.). Основное внимание при этом уделялось вопросам повышения точности навигационных определений, обеспечения глобальности, круглосуточности применения и независимости от погодных условий.
Проведенные работы позволили перейти в 1963 г. к опытно – конструкторским работам над первой отечественной низкоорбитальной системой, получившей в дальнейшем название «Цикада». В 1979 г. была сдана в эксплуатацию навигационная система 1-го поколения «Цикада» в составе 4-х навигационных спутников (НС), выведенных на круговые орбиты высотой 1000 км, наклонением 83° и равномерным распределением плоскостей орбит вдоль экватора. Она позволяет потребителю в среднем через каждые полтора – два часа входить в радиоконтакт с одним из НС и определять плановые координаты своего места при продолжительности навигационного сеанса до 5 … 6 мин.

Тритон

У Нептуна на данный момент известно 13 спутников. Крупнейший из них весит более, чем 99,5 процентов от масс всех спутников Нептуна, вместе взятых, и лишь он массивен настолько, чтобы стать сфероидальным. Это Тритон, открытый Уильямом Ласселом всего через 17 дней после открытия Нептуна. В отличие от всех остальных крупных спутников планет в Солнечной системе, Тритон обладает ретроградной орбитой. Возможно, он был захвачен гравитацией Нептуна, а не сформировался на месте, и, возможно, когда-то был карликовой планетой в поясе Койпера. Он достаточно близок к Нептуну, чтобы быть зафиксированным в синхронном вращении.

Из-за приливного ускорения Тритон медленно двигается по спирали к Нептуну, и, в конечном счёте, будет разрушен при достижении предела Роша, в результате чего образуется кольцо, которое может быть более мощным, чем кольца Сатурна (это произойдёт через относительно небольшой в астрономических масштабах период времени: от 10 до 100 миллионов лет). В 1989 году Тритон считался самым холодным объектом в Солнечной системе, температура которого была измерена, с предполагаемой температурой в - 235 °C (38 K). Тритон является одним из трёх спутников планет Солнечной системы, имеющих атмосферу (наряду с Ио и Титаном). Указывается на возможность существования под ледяной корой Тритона жидкого океана, подобного океану Европы.

Сварка в космосе

Космонавтика поставила широкий круг задач и перед сварщиками: потребовалось в корне пересмотреть и усовершенствовать многие технологические процессы, создать технологию сварки специальных легких и жаропрочных сплавов, разработать и освоить изготовление высоконадежного автоматизированного сварочного оборудования. А в начале 60-х годов по инициативе главного конструктора ракетно-космических систем академика С. П. Королева была поставлена принципиально новая задача – исследовать возможность выполнения сварки непосредственно в космосе.

При проведении исследований предполагалось, что сварка в космосе будет использоваться в основном для выполнения следующих работ:
а) ремонт космических кораблей, орбитальных станций и различных металлоконструкций, находящихся в космическом полете или на Луне и других планетах;
б) сборка и монтаж металлоконструкций, находящихся в орбитальном полете или расположенных на поверхности Луны и других планет.
Необходимо было разработать технику и технологию выполнения сварочных работ в принципиально новой для человека среде – космическом пространстве, основными отличиями которого являются:
1) невесомость,
2) глубокий вакуум при высокой скорости откачки (диффузии) газов и паров,
3) широкий интервал температур, при которых может находиться свариваемое изделие (ориентировочно от 180 до 400 К).
Следовало учитывать и ряд дополнительных неблагоприятных факторов, которые оказывают отрицательное воздействие на качество свариваемых соединений (крайне ограниченная подвижность оператора в открытом космосе, сложность фиксации и ориентации, наличие различного рода излучений и т. п.).

Инструмент для сварки

Приступая к выполнению поставленной задачи, прежде всего, предстояло из всего многообразия существующих способов сварки выбрать наиболее перспективные в отношении возможности их использования в столь необычных условиях. При этом руководствовались специфически сварочными критериями оценки (универсальность, технологичность, простота, возможность выполнения резки), а также критериями, принятыми для космического оборудования (высокая надежность, безопасность, малая энергоемкость, минимальные масса и объем и т. п. На первых этапах исследований были отобраны следующие способы сварки: электронно – лучевая, дуговая плавящимся электродом, плазменная, контактная, холодная и диффузионная.
Накопленный на Земле опыт позволил сделать вывод, что такие способы сварки, как диффузионная, холодная и контактная, не связанные с наличием газов в зоне сварки, с интенсивным нагревом и расплавлением большого объема металла, могут быть вполне работоспособными в условиях космического вакуума и невесомости. Поэтому использование их в космосе не потребует проведения каких – либо специальных исследований.
Однако область применения этих способов ограничена их малой универсальностью и необходимостью тщательной подготовки и подгонки свариваемых поверхностей. В то же время такие достаточно универсальные и эффективные способы сварки, как электронно – лучевая, плазменная и дуговая, отличаются относительно большим объемом расплавляемого металла и выделением в зоне сварки различных газов и паров, что делает их применение в космосе проблематичным. Поэтому перед использованием этих способов необходимо было провести тщательные исследования в условиях, имитирующих космические.

Квантовая физика

Все современные космологические теории также опираются на квантовую механику, которая описывает поведение атомных и субатомных частиц. Квантовая физика принципиально отличается от классической, ньютоновой физики. Классическая физика занимается описанием поведения материальных объектов, в то время как квантовая физика сосредоточена только на математическом описании процессов наблюдения и измерения. Вещественная материальная реальность исчезает из поля ее зрения. Нобелевский лауреат В. Гейзенберг говорит: «Оказалось, что мы больше не способны отделить поведение частицы от процесса наблюдения.

В результате нам приходится мириться с тем, что законы природы, которые квантовая механика формулирует в математическом виде, имеют отношение не к поведению элементарных частиц как таковых, а только к нашему знанию об этих частицах». В квантовой механике наряду с объектом исследования и инструментами исследования элементом анализируемой картины становится наблюдатель.
Однако применение квантовой механики для описания Вселенной сопряжено с серьезными трудностями. По определению, все наблюдатели являются частью Вселенной. В случае Вселенной мы лишены возможности представить себе постороннего наблюдателя. В попытке сформулировать версию квантовой механики, которая не нуждается в постороннем наблюдателе, известный физик Дж. Уилер предложил модель, в соответствии с которой Вселенная постоянно расщепляется на бесконечное количество копий. Каждая параллельная Вселенная имеет своих наблюдателей, которые видят данный конкретный набор квантовых альтернатив, и все эти Вселенные реальны. В. Вит пишет о своей реакции на эту теорию в журнале «Физикс тудэй»: «Я до сих пор помню потрясение, которое испытал, впервые ознакомившись с теорией множественности миров. Идея о том, что каждое мгновение из меня появляется 10 в 100-ой степени слегка отличающихся друг от друга двойников, и каждый из них продолжает беспрестанно делиться, пока не изменится до неузнаваемости, не укладывается в рамки здравого смысла. Это всего лишь один пример фантастических гипотез, которые приходится выдвигать ученым, чтобы согласовать теорию большого взрыва с квантовой механикой.

Космический корабль

Возможности научных экспериментов по изучению Вселенной за пределами атмосферы Земли поистине неисчерпаемы. Однако для длительного пребывания человека в космическом пространстве приходится преодолевать множество трудных проблем по его жизнеобеспечению. Гораздо проще обстоит дело с неприхотливыми работами. Именно автоматические космические станции отправились на разведку в самые отдалённые уголки Солнечной системы.

Первым аппаратом, который преодолел путы земного притяжения и устремился к другому телу Солнечной системы, стала в 1959 г. Советская  автоматическая станция « Луна – 1».  После Луны наступил черёд планеты Венеры: Советская « Венера – 1» открыла счет космическим зондам для исследования этой планеты. В 1961 г. последовали полёты к Меркурию и Марсу, а затем и к дальним планетам. Рекорд длительности работы в космическом пространстве на сегодня принадлежит американской автоматической станции « Вояджер – 2». Запущенная в августе 1977 г. она через 12 лет успешно поработала в окрестностях планеты Нептун, предварительно передав на Землю информацию о своих прохождениях в окрестностях Юпитера, Сатурна и Урана. Провести станцию по очереди вблизи четырёх планет удалось благодаря умелому использованию закона всемирного тяготения при помощи, так называемых, гравитационных манёвров.
Сила тяготения одной планеты помогла откинуть автоматическую станцию в сторону другой. Лишь самую далёкую из планет Солнечной системы – Плутон – не посещала еще ни одна из земных автоматических космических станций.

История открытия планеты Нептун

Чаще всего приходится вычислять возмущения гравитационного поля по известному расположению других тел. При исследовании траектории Урана задача стояла противоположенная: зная возмущения, необходимо было найти место вызывающей их планеты. Эту задачу решили астроном Леверье и ученый Адамс. Только одними математическими расчетами, они указали место на небе, где должна находиться неизвестная планета. Когда на это место астроном Галле направил телескоп, то нашел новую планету. Так состоялось открытие людьми планеты – Нептун.

Это открытие еще раз доказывало, что теория строения Вселенной созданная Коперником верна, факт обнаружения Нептуна исключительно по расчетам подтвердил правильность ньютоновских формул, на которых были основаны все расчеты в астрономии. Подозрения на неверность этих законов возникли после того, как открыли Уран, было замечено, что его орбита не согласуется с законами Ньютона. Таким образом, было предсказано существование другой, более отдаленной планеты, которая воздействовала на орбиту Урана. Нептун первыми наблюдали Galle и d’Arrest 23 сентября 1846 года очень близко к местонахождению, независимо предсказанному Adams и Verrier из вычислений, основанных на наблюдаемых положениях Юпитера, Сатурна и Урана.
Нептун был посещен только одним космическим кораблем – «Вояджером 2″, это произошло 25 августа 1989 года. Почти все, что мы знаем об этой планете, мы знаем благодаря этой экспедиции.

Алексей Леонов

Двухместный космический корабль «Восход-2» вышел на орбиту Земли, имея задание провести новый эксперимент – выход человека в открытое космическое пространство. Эта миссия была важной вехой советской лунной программы. За выходом в открытый космос следила вся страна.
Это произошло 18 марта 1965 года. Алексей Леонов в течение 10 минут находился за бортом «Восхода-2».

Выбравшись из люка, он легким толчком отделился от корабля и плавно отплыл в сторону на длину троса-фала, соединявшего его с кораблем. Перед возвращением на корабль космонавт снял с кронштейна киноаппарат, намотал на руку фал и вошел в шлюз.
Для выхода в открытый космос в НПО «Звезда» был создан специальный скафандр «Беркут». А сами тренировки выхода в открытый космос проводились в самолете Ту-104, где был установлен макет корабля «Восход-2» в натуральную величину.
Через некоторое время после выхода в открытый космос нашего космонавта Леонова, такой же эксперимент удалось повторить и американцам. 3 июня 1965 года американские космонавты Джеймс Макдиватт и Эдвард Уайт, стартовавшие на космическом корабле «Джеминай-IV», открыли люк и Уайт вышел в космос.

Функционально - грузовой блок "Заря"

Функционально – грузовой блок (ФГБ) «Заря» является первым элементом Международной космической станции. Он разработан и изготовлен ГКНПЦ имени М. В. Хруничева (г. Москва, Россия) в соответствии с контрактом, заключенным с генеральным субподрядчиком по проекту МКС – компании «Боинг» (г. Хьюстон, штат Техас, США) с этого модуля начинается сборка МКС на около земной орбите. На начальной стадии сборки ФГБ обеспечивает управление полетом связки модулей, электропитания, связь, прием, хранение и перекачку топлива.

Основные технические характеристики:
Масса на орбите 20040 кг.
Длина по корпусу 12990 мм.
Максимальный диаметр 4100 мм.
Объем герметичных отсеков 71, 5 м3.
Размах солнечных батарей 24400 мм.
Площадь фотоэлектрических элементов 28 м2.
Гарантированные среднесуточная мощность электроснабжения напряжением 28 В3 кВт.
Мощность электроснабжения американского сегментадо 2 кВт.
Масса заправляемого топлива 3800 кг.
Компоновка
Компоновка ФГБ включает в себя приборно – грузовой отсек (ПГО) и герметичный адаптер (ГА), предназначенный для размещения бортовых систем, обеспечивающих механическую стыковку с другими модулями МКС и прибывающими на МКС кораблями. ГА отделен от ПГО герметичной сферической переборкой, в которой имеется люк диаметром 800 мм. На внешней поверхности ГА имеется специальный узел для механического захвата ФГБ манипулятором корабля «Шаттл». Герметичный объем ПГО составляет 64,5 м3., ГА – 7.0 м3. Внутреннее пространство ПГО и ГА разделено на две зоны: приборную и жилую. В приборной зоне размещены блоки бортовых систем. Жилая зона предназначена для работы экипажа. В ней находятся элементы систем контроля и управления бортовым комплексом, а также аварийного оповещения и предупреждения. Приборная зона отделена от жилой зоны панелями интерьера. ПГО функционально разделен на три отсека: ПГО-2 – это коническая секция ФГБ, ПГО-3 – примыкающая к ГА цилиндрическая секция, ПГО- 1 – цилиндрическая секция между ПГО-2 и ПГО-3.

Авиасалон Ле Бурже

15 июня в парижском пригороде Ле Бурже открылся 48-й международный авиасалон Paris Air Show, который в нынешнем году отмечает свое столетие. Согласно информации организаторов, участие в работе крупнейшего в мире смотра достижений аэрокосмической отрасли принимают около 2000 компаний из 48 стран. Следует отметить, что в условиях мирового финансово-экономического кризиса статическая экспозиция и программа демонстрационных полетов юбилейного авиасалона претерпели сокращение.

Внесла свои коррективы в планы организаторов и погода – традиционный для церемонии открытия летный показ авиационной техники на этот раз не состоялся по причине проливного дождя. Наиболее масштабные экспозиции в Ле Бурже развернуты аэрокосмическими предприятиями Великобритании, Израиля, Испании, Италии, России, США и Франции. Натурные образцы, в частности, демонстрируют компании Airbus Military (военно-транспортный самолет CASA CN-235), Bell Textron (многоцелевой вертолет Bell 412EP), Eurocopter (вертолеты AS 550 C2, AS 565 MB, EC 225 Cougar, EC 665 Tiger HAP), Finmeccanica (военно-транспортный самолет C-27J, истребитель EF-2000 Typhoon, учебно-боевой самолет M-346, разведывательный самолет ATR-42MP, вертолеты Super Lynx, A-109 LUH), Israel Aerospace Industries (самолет дальнего радиолокационного обнаружения и управления CAEW), NHIndustries (многоцелевой вертолет NH90), Raytheon (разведывательный самолет Sentinel R Mk1).
Широко представлены на авиасалоне беспилотные летательные аппараты: Camcopter S-100 (компании Schiebel), Hermes 90 (Elbit Systems), KillerBee (Raytheon), Mule (Urban Aeronautics), Patroller (Sagem и Stemme), Speywer Mk II (Safran) и другие.
В российскую экспозицию, организатором  которой является госкорпорация «Ростехнологии», включены многофункциональные истребители Су-35 и МиГ-35, фронтовой бомбардировщик Су-32, модернизированный фронтовой истребитель МиГ-29СТМ, учебно-боевой самолет Як-130, транспортно-боевой вертолет Ми-35М, боевой разведывательно-ударный вертолет Ка-52, тяжелый транспортный вертолет Ми-26, зенитно-ракетные комплексы С-300ВМ, «Бук-М2Э» и «Тор-М2Э».

Полет человека на Марс

Для России реально первыми провести высадку космонавта на Марс. Эта задача экономически и технически решаема. Если приступить к подготовке полета в ближайшее время, то российские космонавты могут высадиться на поверхности Марса в 2023-2025 годах. Для организации экспедиции, у России задел больше, чем у любой другой страны, в том числе США. Сейчас у России есть некая фора в этой гонке, так как мы обладаем самым большим опытом в пилотируемой космонавтике.

Даже в плохие 90-е годы работала станция “Мир”, затем появилась МКС. Таким образом цепочка пилотируемых полетов не прерывалась.
Пилотируемая экспедиция должна включать в себя и непилотируемые элементы, такие как орбитальные аппараты и марсоходы, т.к. большинство научно-исследовательских задач может быть решено автоматическими аппаратами. Человеку, в принципе, исходя из чисто научных целей не обязательно летать ни на Луну, ни на Марс, это экономически невыгодно, но стремление исследовать новое в природе человека и, слава Богу, этот порыв невозможно остановить. Организация высадки российского экипажа на другой планете поднимет престиж России в мире, загрузит научные и промышленные мощности страны, позволит внедрить в жизнь новые технологии.
Право первому ступить на новое небесное тело дает для престижа государства, для духа всего человечества потрясающий эффект. Когда в космос был запущен первый тайконавт, и весь Китай, все полтора миллиарда человек вышли петь на улицы. Такое впечатление, что они в этом полете нашли свою национальную идею. Поэтому у полета на Марс человека задача не чисто научная, а я бы сказал научно-политически престижная. Марс является единственным местом в Солнечной системе, где в ближайшем будущем способен высадиться человек, поэтому России необходимо сделать марсианскую программу приоритетной.
Гонку за Луну мы проиграли, на Венере и Меркурии условия непригодны для высадки человека, в далекой перспективе возможна посадка на спутниках Юпитера, но Марс – последнее место в Солнечной системе пригодное для пилотируемого полета.