9 Coola rymdfarkoster som utökade vår kunskap om universum

1. Vostok-1

På detta skepp den 12 april 1961 var den sovjetiske kosmonauten Yuri Gagarin den första besöktaInformation om rymdfarkosten Vostok / Roscosmos i rymden - i jordens omloppsbana. Det hände i en tid präglad av transistorer, datorer i storleken av ett rum och rudimentära kunskaper om rymden. På den tiden kunde ingen ens säga säkert hur frånvaron av gravitation skulle påverka en person. Därför bestämde de sig för att genomföra flygningen i automatiskt läge, vilket också komplicerade uppgiften. Till exempel var ingenjörer tvungna att skapa från grunden speciella system för orientering i rymden, kontroll, rymdkommunikation och strömförsörjning.

Och arbetet utfördes i nödläge. Fartyget byggdes på rekordtid: på bara 2,5 år. På grund av brådskan var formgivarna tvungna att överge många av de ursprungliga planerna. Så "Vostok" hade inte ett reservbromssystem, som i så fall kunde återställa enheten från omloppsbanan. Av denna anledning

Gagarin han bar med sig förnödenheter i 10 dagar - i teorin skulle skeppet under en sådan tid ha saktat ner i låg omloppsbana och börjat falla till jorden.

Instrument, stödsystem, förnödenheter och ett vardagsrum - allt detta placerades i en nästan sfärisk sittbrunn med en kon baktill, vägande 4,7 ton och 4,4 meter lång med tre små fönster. Det här var Vostok-1.

Trots testarnas talang och hårda arbete var risken fortfarande enorm. Även om varje detalj av "Vostok" noggrant kontrollerades, kunde ingen absolut garantera att den första människan i rymden kommer tillbaka: av sju testuppskjutningar av orbiters slutade två utan framgång.

Överlagringar under flygningen av Gagarin hände verkligen. Så när man gick av bana separerade landningsmodulen inte inom den beräknade perioden, på grund av vilken enheten roterade slumpmässigt i så länge som 10 minuter. Som ett resultat ägde landningen inte rum vid den beräknade punkten, och den första kosmonauten, efter utkastningen, blåste nästan bort av vinden in i Volga.

Men allt slutade bra. Och även om nu Vostok-1 kan tyckas vara en primitiv enhet, var det för 1960-talet ett genombrott som välförtjänt fanns kvar i mänsklighetens historia.

2. Apollo 11

gå i land på månen Det var svårare än att bara flyga ut i rymden. Och även om tekniken har utvecklats avsevärt under de åtta åren sedan Gagarins flygning, stod NASA-specialister inför en icke-trivial uppgift. Fartyget var tänkt att inte bara flyga till jordens satellit, utan också bokstavligen bli en transformator: enligt planen, från Apollo, som nådde av månen, separerades nedstigningsmodulen med två astronauter, och sedan monterades hela strukturen tillbaka, och apparaten återvände till Jorden.

För att lyckas med uppdraget var ingenjörer tvungna att skapa ett antal innovativa teknologier. Till exempel, för att minska enhetens massa, i Apollo-datorn för första gången BegagnadeP. Ceruzzi. Apollo Guidance Computer and the First Silicon Chips / Smithsonian National Air and Space Museum halvledare och kiselchips. Faktum är att uppdraget indirekt bidrog till datorrevolutionen. Den största och mest kraftfulla raketen i historien, Saturn V, utvecklades också specifikt för projektet. Den var högre än en 36-våningsbyggnad och kunde leverera den 47 ton tunga Apollon till månen (360 tusen kilometer från jorden).

Mycket tid ägnades åt att träna en besättning på tre. Var och en av dem i den kommande flygningen var tvungen att spela en speciell roll.

För att räkna ut månmodulens landning har experter skapat en speciell simulator i full storlek. Det var ett konstigt format flygplan som hängdes från en hög kran för att simulera svag gravitation. Det dödade nästan Neil Armstrong under lektionen. Han blev senare den första personen som gick på månens yta.

"Apollo" vänsterApollo 11 Command and Service Module (CSM) / NASA Space Science Data Coordinated Archive Jorden den 16 juli 1969. Två besättningsmedlemmar, Neil Armstrong och Edwin Aldrin, kunde gå på månens yta medan en tredje astronaut, Michael Collins, väntade på dem i omloppsbana. Den 24 juli återvände kommandomodulen till jorden med astronauter, jordprover, fotografiska och videofilmer.

Ytterligare fem sådana landningar följde. De 12 medlemmarna i Apollo-uppdragen är fortfarande de enda som går på månen.

3. Voyager 1 och Voyager 2

Huvudsyftet med Voyagers, som lanserades 1977, Det varVoyager 1/NASA Space Science Data Coordinated Archive studie av Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. Och enheterna gjorde ett utmärkt jobb med denna uppgift: de tog de första detaljerade fotografierna av fjärran planeter. Allt tack vare speciella tv-kameror, med hjälp av vilka det var möjligt att överföra bilder via radio.

Voyagers är dock främst kända för sin resa till utkanten av solsystemet. Och även om enheterna hade föregångare - sonderna Pioneer 10 och Pioneer 11, var det Voyagers som blev de mest avlägsna objekten i universum skapade av mänskliga händer.

Nu Voyager 1 belägenVoyager / NASA Jet Propulsion Laboratory på ett avstånd av 23,3 miljarder kilometer från jorden. Redan 2013 lämnade han solsystemet och gick in i det interstellära rymden. Även Voyager 2 flög långt - 19,4 miljarder kilometer. Och båda enheterna fortsätter att röra sig.

Och även om den planerade drifttiden för länge sedan har passerat, kvarstår kommunikationen med Voyagers nästan 44 år efter lanseringen. De flesta enheter är inaktiverade på dem för att inte slösa energi. Men sonderna har fortfarande reserver av radioaktivt bränsle - det förväntas att kommunikationen med dem kommer att fortsätta till åtminstone 2025.

Och inuti Voyagers är de berömda gyllene skivorna designade för att utomjordiska civilisationer. Media innehåller ljud och bilder från vår planet, såväl som jordens koordinater. Om utomjordingarna verkligen hittar enheterna kommer de att kunna bestämma tiden som har gått sedan lanseringen - en speciell beläggning har applicerats på sonderna.

4. Hubble

På jorden är det svårt att observera stjärnorna: radiostörningar, ljus från elektriska apparater och själva atmosfären stör. Det är mycket bekvämare att studera universum med hjälp av automatiska observatorier i rymden.

Astronomen Edwin Hubble-teleskopet blev1. HST/NASA Space Science Data Coordinated Archive
2. Hubble faktablad / European Space Agency blev en av de första sådana stationerna. Enheten gick i låg omloppsbana om jorden (569 kilometer från ytan) 1990. Då antogs att "Hubblet" kommer att fungera i cirka 15 år. Men modulariteten och närheten till jorden förlängde dess livslängd: flera föråldrade och misslyckade delar ersattes framgångsrikt, och teleskopet fortsätter att observera.

Hubbles huvudspegel, på vilken ljus från rymdobjekt samlas in, är en av de största bland sådana enheter - 2,4 meter i diameter. Den väger 816 kilo och är gjord av speciellt kvartsglas. Den polerades i två år och fyra månader för en tydlig och oförvriden bild. Själva teleskopet är på höjden jämförbart med ett fyravåningshus.

Tack vare Hubble har astrofysiker fått mycket unik information om solsystemet, vår galax och det avlägsna rymden. Till exempel upptäckte de flera planeter som potentiellt kunde ha liv, och klargjorde universums ålder. Hittills har Hubble gjort mer än 1,5 miljoner observationer, på grundval av vilka forskare har publicerat mer än 15 tusen vetenskapliga artiklar. Teleskopet fortsätter att generera 80 gigabyte ny data varje månad.

Hubble börjar gradvis bli föråldrad och James Webb-teleskopet har blivit ett nytt hopp för observatorier. Detta är en värdig arvtagare: dess spegel är mer än dubbelt så stor som den för Hubble - 6,5 meter. Webb måste försöka upprepa framgången från sin föregångare, men det första steget har tagits. Enheten, som lanserades den 25 december 2021, har redan nått handlingsplatsen 1,5 miljoner kilometer från jorden.

5. Cassini Huygens

Det mest komplexa och dyra rymduppdraget, Cassini-Huygens, började 1997. Rymdfarkosten skulle utforska Saturnus och landa på dess största måne, Titan. Därför bestod sonden av två moduler: en orbital (Cassini) och en nedstigning (Huygens). Det var nödvändigt att flyga långt och länge, så enheten blev ett av de största interplanetära fartygen - bara 3,1 ton bränsle ackumulerades. Den nästan sju meter långa sondens totala massa var 5,7 ton.

För att leverera Cassini-Huygens till expeditionens slutpunkt, NASA, de europeiska och italienska rymdorganisationerna var tvungen att asfalteraCassini/NASA Space Science Data Coordinated Archive svår väg. Forskare använde planeternas gravitation för att accelerera skeppet: när de gick in i deras omloppsbana tog enheten fart och korrigerade sedan riktningen med hjälp av motorer. Detta trick av rymdorganisationens ingenjörer kallas gravitationsmanövern. Till skillnad från ett direktflyg låter det dig nå din destination snabbare och spara bränsle.

Först kom Cassini-Huygens till Venus, återvände till jorden, cirklade runt Venus igen och begav sig sedan mot Jupiter. Först efter alla dessa manövrar nådde apparaten Saturnus. Resan tog cirka sju år.

Cassini förblev i omloppsbana runt Saturnus och var dess enda konstgjorda satellit fram till 2017. När sonden tog slut på bränsle, forskarna skickasP. Blaber, A. Verrecchia. Cassini-Huygens: Preventing Biological Contamination / Space Safety Magazine modul in i planetens atmosfär. Faktum är att de enklaste mikroorganismerna från jorden skulle kunna överleva inuti apparaten. För att inte av misstag infektera avlägsna världar med potentiellt beboeliga förhållanden, beslutade forskare att förstöra sonden. Fallande fortsatte Cassini att skicka data och de sista bildrutorna.

Huygens, i januari 2005, landade på Titan, där chanserna att hitta liv ansågs vara försumbara, och tog bilder av ytan. Detta var den första framgångsrika landningen av en konstgjord apparat utanför de jordiska planeternas (Mercury, Venus, Earth och Mars) banor.

6. internationell rymdstation

Än så länge kan mänskligheten inte åka på en flygning till andra planeter eller lämna sitt ursprungliga solsystem. Men å andra sidan kan han redan mycket om rymden och har lärt sig att leva utanför jorden. Till stor del tack vare den internationella rymdstationen.

Sedan 1998 har ISS på en höjd av mer än 400 kilometer med en hastighet av 28 800 kilometer i timmen spinninginternationella rymdstationen online runt jorden. Alla dessa år station växte: nu är det ett komplex med en längd på 109 meter och en bredd på 73 meter (det vill säga mer än en vanlig fotbollsplan), samt en massa på 417 ton.

Idag på ISS konstant arbetssättInternationella rymdstationen fakta och siffror / NASA en internationell besättning på cirka sju. Att hålla dem vid liv i omloppsbana är inte lätt: bränsle, förnödenheter och till och med luft måste levereras med lastraketer.

Ingen stat kunde ha genomfört ett så ambitiöst projekt. Existensen av den största rymdfarkosten i mänsklighetens historia blev möjlig endast på grund av samarbetet med rymdorganisationer från hela världen. Människor från hela världen arbetar tillsammans för att hålla stationen igång.

Tack vare ISS har forskare från 108 länder genomfört 3 000 studier. Stationen hjälpte till att ta reda på hur en lång vistelse i tyngdlöshet påverkar en person, växter, djur, olika ämnen, vilka faror finns i yttre rymden och i jordens omloppsbana. Den här erfarenheten kommer att vara mycket användbar när (och om) människor går erövra andra planeter.

7. Hayabusa och Hayabusa-2

Föreställ dig att du behöver träffa ett mål som mäter cirka 55 gånger 18 centimeter med en pil, som rör sig med en hastighet på över 20 kilometer per sekund (72 tusen kilometer i timmen). Detta var uppgiften för forskarna från Japan Space Agency - det var nödvändigt att samla jord från asteroiderna Itokawa och Ryugu. Allt för att få prover på material som har bevarats i samma form som för 4,6 miljarder år sedan, när solsystemet skapades.

Istället för pilar bestämde sig ingenjörerna för att använda rymdsonderna Hayabusa och Hayabusa-2. För ett långvarigt rymduppdrag installerades jonpropeller på dem. De sistnämnda arbetar på elektricitet, vilket accelererar xenonjoner, och jettryck erhålls. Bara tack vare denna tekniska upptäckt "Hayabusa" kunde återvändaHayabusa/NASA Space Science Data Coordinated Archive till jorden när en misslyckad testlandning på Itokawa orsakade en bränsleläcka.

I allmänhet, under det första uppdraget, var japanska ingenjörer tvungna att lösa många problem. Kommunikationen med Hayabusa gick ofta förlorad, några av enheterna för att orientera enheten i rymden var ur funktion, och en kraftfull blixt on the Sun förstörde 7 av sondens 11 solpaneler. Och ändå lyckades forskare konfigurera om Hayabusa och slutföra uppdraget framgångsrikt. Till exempel ordnade de tillförseln av ström från den elektriska generatorn av en (trasig) motor till en annan. Som ett resultat, efter sju år (2003-2010) av flygningen, levererade enheten, med tre års försening från det planerade datumet, ändå jorden från asteroiden till jorden.

Flygningen av Hayabusa-2 till asteroiden Ryugu, som började 2014, passeradeHayabusa2 / NASA Space Science Data Coordinated Archive mer lugnt. 2018 nådde enheten målet och landade robotmoduler där. Senare sjönk själva Hayabusa-2 till ytan och samlade jordprover. Det är anmärkningsvärt att före en av landningarna avfyrade sonden bokstavligen en kumulativ projektil mot asteroiden för att skapa en liten krater - den tidigare enheten kunde inte göra det. 2020 skickade Hayabusa-2 provkapslar till jorden.

Sonden hade oanvänt bränsle kvar, så uppdraget förlängdes med ytterligare 11 år. Nu måste Hayabusa-2 besöka asteroiden 1998 KY26, vars diameter bara är 30 meter. Som jämförelse är diametern på Ryugu 920 meter.

8. Nya horisonter

I Pioneers och Voyagers fotspår följde en annan NASA-sond, New Horizons. Hans mångåriga flykt till kanten av solsystemet, han satte igångNew Horizons Pluto Kuiper Belt Flyby / NASA Space Science Data Coordinated Archive under 2006. För att flyga dit gjorde enheten en manöver nära jorden och fick sedan ytterligare acceleration nära Jupiter.

Längs vägen upptäckte sonden väderfluktuationer och polare utbrott. blixt- på Jupiter, och fångade även ett stort vulkanutbrott på Io. Det blev också den första rymdfarkosten i historien att nå Pluto och dess måne Charon 2015. Detta var huvudmålet med uppdraget. Sonden fotograferade inte bara "hjärtat" av dvärgplaneten, utan fångade också klipporna, djupa sänkor och isiga berg på dess yta.

Information om Pluto överfördes från apparaten till jorden i nio månader med en hastighet av 600 bitar per sekund. Deep space-kommunikation är långsam.

Efter Pluto gick sonden mot Kuiperbältet, en del av solsystemet som består av asteroider och dvärgplaneter. Idag är New Horizons det femte fordonet som når så avlägsna milstolpar. Dess uppdrag har preliminärt förlängts till 2026.

9. Juno

NASA: s Juno-sond fick sitt namn av en anledning. Det var namnet på hustru till guden Jupiter i antik mytologi, som kunde reda ut sin mans hemligheter. Men för att avslöja hemligheterna med planeten med samma namn räcker det inte att lära sig att se genom molnens slöja: du måste kunna överleva under förhållanden med kraftfull strålning som sänds ut av gasjätten. Därför, för att skydda utrustningen, försåg specialisterna dessutom Juno med speciella skärmar.

All nödvändig energisond tar emotJuno/NASA Space Science Data Coordinated Archive från enorma solpaneler - den största bland alla rymdfarkoster av denna typ. När de utplaceras når de 20 meter i diameter och tillåter tillräcklig energi från det knappare solljuset som kretsar kring Jupiter. Tack vare denna funktion är Juno inte beroende av bränsle, som till exempel Cassini, och kan arbeta längre.

Dessa två enheter har dock mycket gemensamt. "Juno" verkar också i omloppsbana om planeten som studeras. Och för att komma dit behövde sonden gå långt. Vägen tog cirka fem år (2011–2016). Under denna tid flög enheten mot Mars, återvände till jorden och, med hjälp av vår planets gravitation, gick den till resans slutdestination.

"Juno", liksom hennes mytiska prototyp, kunde penetrera Jupiters hemligheter. Enheten fotograferade kraftiga stormar och norrsken på ytan och registrerade ett starkt gravitationsfält på planeten. Han skickade också imponerande infraröda bilder av vulkanutbrott på månen Io.

Jupiter, eller snarare dess strålning, håller dock långsamt på att förstöra Juno. Till exempel minskar det gradvis energiintensiteten hos solpaneler. Det antas att sonden kommer att kunna fungera endast till 2025.