Nima uchun ISS orbitadan tushmaydi? Nima uchun odamlar kosmosda vaznsizlikni boshdan kechirishadi? ISS haqida faktlar

Nega jismlar, shuningdek, kosmonavtlarning o'zlari orbitada bo'lganida vaznsizlik holatida ekanligi haqida so'ralganda, siz ko'pincha noto'g'ri javoblarni eshitishingiz mumkin. Aslida, koinotda tortishish kuchi mavjud, chunki u sayyoralarni bir-biriga bog'lab turadi.

Gravitatsiya ta'sirisiz, galaktikalar har tomonga uchib ketishi mumkin edi. Darhaqiqat, vaznsizlik tezlik mavjudligi tufayli yuzaga keladi.

"Yerga yaqin" tushish

Aslida, kosmonavtlar, shuningdek, Yer orbitasida bo'lgan boshqa ob'ektlar qulab tushadi. Biroq, bu tushish odatiy ma'noda (Yerga, orbital tezlik bilan) emas, balki Yer atrofida sodir bo'ladi.

Bundan tashqari, ularning harakati soatiga kamida o'n etti yarim mil bo'lishi kerak. Yerga nisbatan tezlashganda, tortishish bu erda harakat traektoriyasini o'tkazib, uni pastga yo'naltiradi, shuning uchun parvoz paytida kosmonavtlar hech qachon Yerga minimal yondashuvni engib bo'lmaydi. Va astronavtlarning tezlashishi kosmik stansiyaning tezlashishiga teng bo'lganligi sababli ular vaznsizlik holatidadir.

Yoki nega sun'iy yo'ldoshlar tushmaydi? Sun'iy yo'ldoshning orbitasi inertsiya va tortishish o'rtasidagi nozik muvozanatdir. Og'irlik kuchi doimiy ravishda sun'iy yo'ldoshni Yerga tortadi, sun'iy yo'ldoshning inertsiyasi esa uning harakatini to'g'ri ushlab turishga intiladi. Agar tortishish kuchi bo'lmaganida, sun'iy yo'ldoshning inertsiyasi uni Yer orbitasidan to'g'ridan-to'g'ri koinotga yuboradi. Biroq, orbitaning har bir nuqtasida tortishish kuchi sun'iy yo'ldoshni bog'lab turadi.

Inertsiya va tortishish o'rtasidagi muvozanatga erishish uchun sun'iy yo'ldosh qat'iy belgilangan tezlikka ega bo'lishi kerak. Agar u juda tez uchsa, inertsiya tortishish kuchini engib, sun'iy yo'ldosh orbitadan chiqib ketadi. (Sun'iy yo'ldoshning Yer orbitasini tark etishiga imkon beruvchi ikkinchi qochish tezligi deb ataladigan tezlikni hisoblash sayyoralararo kosmik stansiyalarni ishga tushirishda muhim rol o'ynaydi.) Agar sun'iy yo'ldosh juda sekin harakat qilsa, tortishish kuchi inertsiyaga qarshi kurashda g'alaba qozonadi va sun'iy yo'ldosh Yerga tushish. 1979 yilda Amerikaning Skylab orbital stansiyasi yer atmosferasining yuqori qatlamlari qarshiligining kuchayishi natijasida pasayishni boshlaganda aynan shunday bo'ldi. Gravitatsiyaning temir changaliga ilingan stansiya tez orada Yerga quladi.

Tezlik va masofa

Yerning tortishish kuchi masofaga qarab zaiflashgani sababli, sun'iy yo'ldoshni orbitada ushlab turish uchun zarur bo'lgan tezlik balandlik bilan farq qiladi. Muhandislar sun'iy yo'ldosh orbitasi qanchalik tez va qanchalik baland bo'lishini hisoblashlari mumkin. Misol uchun, har doim yer yuzasining bir xil nuqtasidan yuqorida joylashgan geostatsionar sun'iy yo'ldosh 24 soat ichida (bu Yerning o'z o'qi atrofida bir marta aylanish vaqtiga to'g'ri keladi) 357 kilometr balandlikda bir orbita aylanishi kerak.

Gravitatsiya va inertsiya

Sun'iy yo'ldoshning tortishish va inertsiya o'rtasidagi muvozanatini unga bog'langan arqonda og'irlikni aylantirish orqali simulyatsiya qilish mumkin. Yukning inertsiyasi uni aylanish markazidan uzoqlashtirishga intiladi, arqonning kuchlanishi esa tortishish vazifasini bajarib, yukni aylana orbitasida ushlab turadi. Agar arqon kesilsa, yuk o'z orbitasining radiusiga perpendikulyar to'g'ri yo'l bo'ylab uchib ketadi.

Xalqaro kosmik stansiya (XKS) butun insoniyat tarixidagi keng ko'lamli va, ehtimol, eng murakkab texnik loyihadir. Har kuni butun dunyo bo‘ylab yuzlab mutaxassislar XKS o‘zining asosiy vazifasini to‘liq bajara olishi – cheksiz fazoni va, albatta, sayyoramizni o‘rganish uchun ilmiy platforma bo‘lishi uchun harakat qiladi.

ISS haqidagi yangiliklarni tomosha qilganingizda, kosmik stansiyaning odatda ekstremal kosmos sharoitida qanday ishlashi, u orbitada qanday uchishi va yiqilmasligi, odamlar yuqori harorat va quyosh nurlanishidan aziyat chekmasdan qanday yashashi haqida ko'plab savollar tug'iladi. .

Ushbu mavzuni o'rganib, barcha ma'lumotlarni birgalikda to'plaganimdan so'ng, men javoblar o'rniga ko'proq savollar olganimni tan olishim kerak.

ISS qaysi balandlikda uchadi?

ISS termosferada Yerdan taxminan 400 km balandlikda uchadi (ma'lumot uchun, Yerdan Oygacha bo'lgan masofa taxminan 370 ming km). Termosferaning o'zi atmosfera qatlami bo'lib, u aslida hali bo'sh joy emas. Bu qatlam Yerdan 80 km dan 800 km gacha bo'lgan masofaga cho'zilgan.

Termosferaning o'ziga xos xususiyati shundaki, harorat balandlik bilan ortadi va sezilarli darajada o'zgarishi mumkin. 500 km dan yuqori quyosh radiatsiyasi darajasi oshadi, bu esa jihozlarga osonlikcha zarar etkazishi va astronavtlarning sog'lig'iga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun XKS 400 km dan oshmaydi.

XKS Yerdan shunday ko'rinishga ega

ISS tashqarisidagi harorat qanday?

Ushbu mavzu bo'yicha juda kam ma'lumot mavjud. Turli manbalar boshqacha aytadi. Ularning aytishicha, 150 km balandlikda harorat 220-240 ° gacha, 200 km balandlikda esa 500 ° dan yuqori bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, harorat ko'tarilishda davom etmoqda va 500-600 km darajasida u allaqachon 1500 ° dan oshib ketgan.

Kosmonavtlarning o‘zlariga ko‘ra, ISS uchadigan 400 km balandlikda yorug‘lik va soya sharoitiga qarab harorat doimiy ravishda o‘zgarib turadi. XKS soyada bo'lganda, tashqaridagi harorat -150 ° gacha tushadi, to'g'ridan-to'g'ri quyosh nurida bo'lsa, harorat +150 ° gacha ko'tariladi. Va endi bu hammomdagi bug 'xonasi emas! Qanday qilib kosmonavtlar bunday haroratlarda koinotda bo'lishlari mumkin? Bu haqiqatan ham ularni qutqaradigan super termal kostyummi?

Kosmonavtning +150° da koinotdagi ishi

ISS ichidagi harorat qanday?

Tashqaridagi haroratdan farqli o'laroq, ISS ichida inson hayoti uchun mos bo'lgan barqaror haroratni saqlash mumkin - taxminan +23 °. Bundan tashqari, bu qanday amalga oshirilganligi mutlaqo noaniq. Agar tashqarida +150 ° bo'lsa, masalan, stantsiya ichidagi haroratni qanday sovutish mumkin yoki aksincha, uni doimo normal ushlab turish mumkinmi?

Radiatsiya ISSdagi astronavtlarga qanday ta'sir qiladi?

400 km balandlikda fon radiatsiyasi Yerdagidan yuzlab marta yuqori. Shuning uchun, ISSdagi kosmonavtlar quyoshli tomonda bo'lganlarida, olingan dozadan bir necha baravar yuqori radiatsiya darajasini oladilar, masalan, ko'krak qafasi rentgenogrammasidan. Va kuchli quyosh chaqnashlari paytida stansiya ishchilari normadan 50 baravar yuqori dozani qabul qilishlari mumkin. Qanday qilib ular bunday sharoitda uzoq vaqt ishlashga muvaffaq bo'lishlari ham sirligicha qolmoqda.

Kosmik chang va qoldiqlar XKSga qanday ta'sir qiladi?

NASA ma'lumotlariga ko'ra, past Yer orbitasida 500 mingga yaqin yirik vayronalar mavjud (ishlab chiqarilgan bosqichlarning qismlari yoki kosmik kemalar va raketalarning boshqa qismlari) va shunga o'xshash qancha kichik vayronalar hozircha noma'lum. Bularning barchasi "yaxshi" Yer atrofida 28 ming km / soat tezlikda aylanadi va negadir Yerga tortilmaydi.

Bundan tashqari, kosmik chang mavjud - bular sayyora tomonidan doimiy ravishda tortiladigan meteorit parchalari yoki mikrometeoritlarning barcha turlari. Bundan tashqari, chang zarrasi atigi 1 gramm og'irlikda bo'lsa ham, u stantsiyada teshik ochishga qodir bo'lgan zirhli teshuvchi snaryadga aylanadi.

Ularning aytishicha, agar shunday jismlar XKSga yaqinlashsa, astronavtlar stansiya yo‘nalishini o‘zgartiradilar. Ammo kichik qoldiq yoki changni kuzatib bo'lmaydi, shuning uchun XKS doimo katta xavf ostida ekanligi ma'lum bo'ldi. Astronavtlar buni qanday engishlari yana noma'lum. Ma'lum bo'lishicha, ular har kuni o'z hayotlarini xavf ostiga qo'yishadi.

Endeavour STS-118 kemasidagi kosmik chiqindilar teshigi o'q teshigiga o'xshaydi

Nima uchun ISS qulab tushmaydi?

Turli manbalarning yozishicha, ISS Yerning zaif tortishish kuchi va stansiyaning qochish tezligi tufayli tushmaydi. Ya’ni, Yer atrofida 7,6 km/s tezlikda aylanib (ma’lumot uchun, XKSning Yer atrofida aylanish davri bor-yo‘g‘i 92 daqiqa 37 sekundni tashkil etadi), XKS doimo sog‘inib ketayotgandek va yiqilmaydigandek. Bundan tashqari, ISSda 400 tonnalik kolossus holatini doimiy ravishda sozlash imkonini beruvchi dvigatellar mavjud.

Biz Yerga yaqin joylashgan har qanday ob'ektga uning tortishish kuchi ta'sir qilishi haqida gapiramiz. Va agar shunday bo'lsa, u o'z orbitasida uzoq vaqt turolmaydi va undan oldin atmosferaning yuqori qatlamlarida yonib ketmasa, albatta yuzaga tushadi. Xuddi shu taqdir, nazariy jihatdan, sayyora yuzasidan 400 kilometr uzoqlikda joylashgan XKSning boshiga tushishi kerak. Ammo bunday katta masofa ham kosmik stansiyani yerning tortishish kuchidan xalos qila olmaydi. Ammo u qanday qilib uzoq vaqt davomida statsionar orbitada qoladi?

Keling, birinchi navbatda xalqaro kosmik stantsiya nima ekanligini aniqlaylik. Bu og'irligi 400 tonna bo'lgan murakkab modulli dizayn. Agar uning kattaligi haqida gapiradigan bo'lsak, u taxminan Amerika futbol maydoni bilan bir xil. Bunday konstruktsiyani yig'ish uchun 13 yil kerak bo'ldi. Bu vaqt ichida katta hajmdagi ishlar amalga oshirildi, jumladan: Progress kosmik yuk kemalarining ko'plab uchirilishi, American Shuttles va kosmonavtlarning koinotga chiqishi. Xalqaro kosmik stansiya hozirda 150 milliard dollardan oshadi. Stansiyada doimiy ravishda dunyoning turli mamlakatlari vakillari bo'lgan oltita astronavt ishlaydi.

Ammo keling, asl savolimizga qaytaylik va stansiya nima uchun tortishish kuchi ta'sirida Yer yuzasiga tushmasligini aniqlashga harakat qilaylik.

Darhaqiqat, u asta-sekin tushib ketadi. Yil davomida uning pasayishi ikki kilometrga etadi. Va agar orbitani sozlash bo'lmaganida, biz u bilan allaqachon xayrlashgan bo'lardik. Bu ISSning statsionar orbitada qolishiga imkon beruvchi o'z vaqtida o'tkazilgan sozlashlar. Siz bunga ishonmaysiz, lekin bunday murakkab va og'ir dizayn eng yuqori harakatchanlikka ega. U, masalan, kosmik qoldiqlarni o'z ichiga olgan turli kosmik ob'ektlardan qochish uchun orbital parametrlarni o'zgartirishi, barcha yo'nalishlarda harakatlanishi va hatto kerak bo'lganda aylantirishi mumkin.

Barcha harakatlar girodinlar deb ataladigan maxsus dvigatellar yordamida amalga oshiriladi. Stansiyada ulardan to'rttasi bor. Stantsiyani yo'naltirish yoki uning orbitasini sozlash uchun Yerdan ularni ishga tushirish buyrug'i olinadi, shundan so'ng stansiya o'z harakatini boshlaydi. Bunday mas'uliyatli operatsiya uchun maxsus operator mas'uldir. Uning mas'uliyatiga nafaqat ISS orbitasini o'z vaqtida sozlash, balki meteoritlar va kosmik chiqindilar bilan to'qnashuvning oldini olish uchun uning xavfsizligini ta'minlash ham kiradi. Shunga o'xshash kuchaytirgichlar va dvigatellar ISS bilan tutashadigan "Progress" yuk kemasida mavjud. Ularning yordami bilan siz uning orbitasini ham to'g'rilashingiz mumkin.

Operator, shuningdek, stantsiyaning og'irligini nazorat qiladi. Busiz, 1 m/sekunddan kam bo'lmasligi kerak bo'lgan gerodinlarning surishini aniq hisoblash mumkin emas. Stansiyaning massasi doimiy ravishda o'zgarib turadi. Qoidaga ko'ra, bu bortga foydali yukni etkazib beradigan keyingi "Progress" yuk kemasini o'rnatish paytida sodir bo'ladi. Kosmonavtlar rejalashtirilgan stantsiyani ko'chirish jarayonida hech qanday ishtirok etmaydi. Hammasi Yerdan kelgan operator tomonidan boshqariladi.