Erdvėlaiviai visa savo įvairove yra žmonijos pasididžiavimas ir rūpestis. Prieš jų sukūrimą buvo šimtmečių senumo mokslo ir technikos raidos istorija. Kosmoso amžius, leidęs žmonėms pažvelgti į pasaulį, kuriame gyvena iš šalies, pakėlė mus į naują raidos etapą. Raketa kosmose šiandien – ne svajonė, o rūpestis aukštos kvalifikacijos specialistams, kurie susiduria su užduotimi tobulinti esamas technologijas. Kokie erdvėlaivių tipai išskiriami ir kuo jie skiriasi vienas nuo kito, bus aptarta straipsnyje.
Apibrėžimas
Erdvėlaivis yra apibendrintas bet kokių prietaisų, skirtų veikti kosmose, pavadinimas. Yra keletas jų klasifikavimo variantų. Paprasčiausiu atveju išskiriami pilotuojami ir automatiniai erdvėlaiviai. Pirmieji, savo ruožtu, yra suskirstyti į erdvėlaivius ir stotis. Skirtingi savo galimybėmis ir paskirtimi, jie daugeliu atžvilgių yra panašūs pagal struktūrą ir naudojamą įrangą.
Skrydžio funkcijos
Bet koks erdvėlaivis po toPaleidimas vyksta per tris pagrindinius etapus: paleidimas į orbitą, tikrasis skrydis ir nusileidimas. Pirmajame etape aparatas sukuria greitį, reikalingą patekti į kosmosą. Norint patekti į orbitą, jo vertė turi būti 7,9 km/s. Visiškas žemės gravitacijos įveikimas apima antrojo kosminio greičio, lygaus 11,2 km/s, vystymąsi. Taip raketa juda erdvėje, kai jos taikinys yra nutolusiose Visatos erdvės dalyse.
Paleidus trauką, seka antrasis etapas. Orbitinio skrydžio metu erdvėlaiviai juda pagal inerciją, dėl jiems suteikto pagreičio. Galiausiai nusileidimo etapas apima laivo, palydovo ar stoties greičio sumažinimą iki beveik nulio.
Įdaras
Kiekvienas erdvėlaivis turi įrangą, atitinkančią užduotis, kurioms jis skirtas. Tačiau pagrindinis neatitikimas yra susijęs su vadinamąja tiksline įranga, kuri reikalinga tik duomenims gauti ir įvairiems moksliniams tyrimams. Likusi erdvėlaivio įranga panaši. Tai apima šias sistemas:
- energijos tiekimas - dažniausiai saulės ar radioizotopų baterijos, cheminės baterijos, branduoliniai reaktoriai aprūpina erdvėlaivius reikiama energija;
- ryšis – vykdomas naudojant radijo bangų signalą, dideliu atstumu nuo Žemės, ypač svarbus tampa tikslus antenos nukreipimas;
- gyvybės palaikymas – sistema būdinga pilotuojamiems erdvėlaiviams, jos dėka žmonės gali likti laive;
- orientacija – kaip ir visi kiti laivai, erdvėlaiviai turi įrangą, leidžiančią nuolat nustatyti savo padėtį erdvėje;
- judesys – erdvėlaivių varikliai leidžia keisti skrydžio greitį ir kryptį.
Klasifikacija
Vienas iš pagrindinių erdvėlaivių skirstymo į tipus kriterijų yra veikimo būdas, lemiantis jų galimybes. Tuo remiantis išskiriami įrenginiai:
- esantis geocentrinėje orbitoje arba dirbtiniais Žemės palydovais;
- tiems, kurių tikslas yra tyrinėti atokias kosmoso vietoves – automatines tarpplanetines stotis;
- naudojami žmonėms ar reikiamiems kroviniams pristatyti į mūsų planetos orbitą, jie vadinami erdvėlaiviais, gali būti automatiniai arba pilotuojami;
- sukurtos taip, kad žmonės ilgai liktų kosmose, tai yra orbitinės stotys;
- užsiima žmonių ir krovinių pristatymu iš orbitos į planetos paviršių, jie vadinami nusileidimu;
- gali tyrinėti planetą, esančią tiesiai ant jos paviršiaus, ir judėti aplink ją. Tai yra planetiniai marsaeigiai.
Pažvelkime į kai kuriuos tipus atidžiau.
AES (dirbtiniai žemės palydovai)
Pirmosios į kosmosą paleistos transporto priemonės buvo dirbtinėsžemės palydovai. Dėl fizikos ir jos dėsnių bet kurio tokio įrenginio paleidimas į orbitą yra bauginanti užduotis. Bet koks aparatas turi įveikti planetos gravitaciją ir tada ant jos nenukristi. Norėdami tai padaryti, palydovas turi judėti pirmuoju erdvės greičiu arba šiek tiek greičiau. Virš mūsų planetos išskiriama sąlyginė apatinė galimos dirbtinio palydovo buvimo vietos riba (praeina 300 km aukštyje). Artimesnis išdėstymas lems gana greitą įrenginio lėtėjimą esant atmosferos sąlygoms.
Iš pradžių dirbtinius Žemės palydovus į orbitą galėjo nugabenti tik nešančiosios raketos. Tačiau fizika nestovi vietoje ir šiandien kuriami nauji metodai. Taigi vienas iš pastaruoju metu dažnai naudojamų metodų yra paleidimas iš kito palydovo. Taip pat planuojama naudoti kitas parinktis.
Aplink Žemę besisukančių erdvėlaivių orbitos gali būti skirtinguose aukščiuose. Natūralu, kad nuo to priklauso ir laikas, reikalingas vienam ratui. Palydovai, kurių apsisukimo periodas lygus parai, patalpinami į vadinamąją geostacionariąją orbitą. Jis laikomas vertingiausiu, nes žemiškajam stebėtojui ant jo esantys įrenginiai atrodo nejudantys, o tai reiškia, kad nereikia kurti antenų sukimosi mechanizmų.
AMS (automatinės tarpplanetinės stotys)
Mokslininkai gauna didžiulį kiekį informacijos apie įvairius Saulės sistemos objektus naudodami erdvėlaivius, siunčiamus už geocentrinės orbitos ribų. AMS objektai yra planetos, asteroidai, kometos ir netgalaktikų, kurias galima stebėti. Tokiems įrenginiams keliamos užduotys reikalauja milžiniškų inžinierių ir tyrėjų žinių ir pastangų. AWS misijos yra technologinės pažangos įkūnijimas ir kartu yra jos stimulas.
Pilotuojamas erdvėlaivis
Transporto priemonės, skirtos pristatyti žmones į nurodytą tikslą ir grąžinti juos atgal, technologine prasme nėra prastesnės už aprašytus tipus. „Vostok-1“, kuriuo skrido Jurijus Gagarinas, priklauso šiam tipui.
Sunkiausia pilotuojamo erdvėlaivio kūrėjų užduotis – užtikrinti įgulos saugumą grįžtant į Žemę. Taip pat didelę tokių įrenginių dalį sudaro avarinės gelbėjimo sistemos, kurių gali prireikti paleidžiant laivą į kosmosą naudojant nešančiąją raketą.
Erdvėlaiviai, kaip ir visa astronautika, nuolat tobulinami. Pastaruoju metu žiniasklaidoje dažnai buvo galima pamatyti pranešimų apie zondo „Rosetta“ir nusileidimo aparato „Philae“veiklą. Jie įkūnija visus naujausius pasiekimus kosminių laivų statybos, aparato judėjimo skaičiavimo ir pan. „Philae“zondo nusileidimas ant kometos laikomas įvykiu, prilygstančiu Gagarino skrydžiui. Įdomiausia, kad tai nėra žmonijos galimybių vainikas. Mes vis dar laukiame naujų atradimų ir laimėjimų tiek kosmoso tyrinėjimų, tiek orlaivių konstravimo srityse.
