Το διαστημικό σκάφος σε όλη του την ποικιλομορφία είναι τόσο το καμάρι όσο και το μέλημα της ανθρωπότητας. Της δημιουργίας τους είχε προηγηθεί μια ιστορία αιώνων ανάπτυξης της επιστήμης και της τεχνολογίας. Η διαστημική εποχή, που επέτρεψε στους ανθρώπους να κοιτάζουν τον κόσμο στον οποίο ζουν από έξω, μας ανέβασε σε ένα νέο στάδιο ανάπτυξης. Ένας πύραυλος στο διάστημα σήμερα δεν είναι ένα όνειρο, αλλά ένα θέμα ανησυχίας για υψηλά καταρτισμένους ειδικούς που αντιμετωπίζουν το καθήκον να βελτιώσουν τις υπάρχουσες τεχνολογίες. Το ποιοι τύποι διαστημικών σκαφών διακρίνονται και πώς διαφέρουν μεταξύ τους θα συζητηθούν στο άρθρο.
Ορισμός
Το Spacecraft είναι ένα γενικευμένο όνομα για οποιεσδήποτε συσκευές έχουν σχεδιαστεί για λειτουργία στο διάστημα. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την ταξινόμησή τους. Στην απλούστερη περίπτωση διακρίνονται επανδρωμένα και αυτόματα διαστημόπλοια. Οι πρώτοι, με τη σειρά τους, υποδιαιρούνται σε διαστημόπλοια και σταθμούς. Διαφορετικές ως προς τις δυνατότητες και τον σκοπό τους, μοιάζουν από πολλές απόψεις όσον αφορά τη δομή και τον χρησιμοποιούμενο εξοπλισμό.
Λειτουργίες πτήσης
Οποιοδήποτε διαστημόπλοιο μετάΗ εκτόξευση διέρχεται από τρία κύρια στάδια: εκτόξευση σε τροχιά, πραγματική πτήση και προσγείωση. Το πρώτο στάδιο περιλαμβάνει την ανάπτυξη από τη συσκευή της ταχύτητας που είναι απαραίτητη για την είσοδο στο διάστημα. Για να μπει σε τροχιά, η τιμή του πρέπει να είναι 7,9 km/s. Η πλήρης υπέρβαση της βαρύτητας της γης περιλαμβάνει την ανάπτυξη μιας δεύτερης κοσμικής ταχύτητας ίσης με 11,2 km/s. Έτσι κινείται ένας πύραυλος στο διάστημα όταν ο στόχος του είναι τα απομακρυσμένα μέρη του χώρου του Σύμπαντος.
Μετά την απελευθέρωση από την έλξη, ακολουθεί το δεύτερο στάδιο. Στη διαδικασία της τροχιακής πτήσης, η κίνηση των διαστημικών σκαφών γίνεται με αδράνεια, λόγω της επιτάχυνσης που τους δίνεται. Τέλος, το στάδιο προσγείωσης περιλαμβάνει τη μείωση της ταχύτητας του πλοίου, του δορυφόρου ή του σταθμού σχεδόν στο μηδέν.
Γέμισμα
Κάθε διαστημόπλοιο είναι εξοπλισμένο με εξοπλισμό που ταιριάζει με τις εργασίες που έχει σχεδιαστεί να επιλύει. Ωστόσο, η κύρια απόκλιση σχετίζεται με τον λεγόμενο εξοπλισμό στόχο, ο οποίος είναι απαραίτητος μόνο για την απόκτηση δεδομένων και διαφόρων επιστημονικών μελετών. Παρόμοιος είναι και ο υπόλοιπος εξοπλισμός του διαστημικού σκάφους. Περιλαμβάνει τα ακόλουθα συστήματα:
- παροχή ενέργειας - πιο συχνά ηλιακές ή ραδιοϊσότοπες μπαταρίες, χημικές μπαταρίες, πυρηνικοί αντιδραστήρες προμηθεύουν διαστημόπλοια με την απαραίτητη ενέργεια.
- επικοινωνία - πραγματοποιείται με χρήση σήματος ραδιοκυμάτων, σε σημαντική απόσταση από τη Γη, η ακριβής κατάδειξη της κεραίας γίνεται ιδιαίτερα σημαντική.
- υποστήριξη ζωής - το σύστημα είναι χαρακτηριστικό για επανδρωμένα διαστημόπλοια, χάρη σε αυτό καθίσταται δυνατή η παραμονή των ανθρώπων στο σκάφος.
- προσανατολισμός - όπως όλα τα άλλα πλοία, τα διαστημόπλοια είναι εξοπλισμένα με εξοπλισμό για να καθορίζουν συνεχώς τη θέση τους στο διάστημα.
- motion - οι κινητήρες διαστημικών σκαφών σάς επιτρέπουν να κάνετε αλλαγές στην ταχύτητα της πτήσης, καθώς και στην κατεύθυνσή της.
Ταξινόμηση
Ένα από τα κύρια κριτήρια για τη διαίρεση των διαστημικών σκαφών σε τύπους είναι ο τρόπος λειτουργίας που καθορίζει τις δυνατότητές τους. Σε αυτή τη βάση, οι συσκευές διακρίνονται:
- βρίσκεται σε γεωκεντρική τροχιά ή τεχνητούς δορυφόρους της Γης;
- αυτοί των οποίων ο σκοπός είναι να μελετήσουν απομακρυσμένες περιοχές του διαστήματος - αυτόματοι διαπλανητικοί σταθμοί;
- χρησιμοποιούνται για την παράδοση ανθρώπων ή απαραίτητου φορτίου στην τροχιά του πλανήτη μας, ονομάζονται διαστημόπλοια, μπορούν να είναι αυτόματα ή επανδρωμένα;
- σχεδιασμένοι να κρατούν τους ανθρώπους στο διάστημα για μεγάλο χρονικό διάστημα, αυτοί είναι τροχιακοί σταθμοί.
- ασχολούνται με την παράδοση ανθρώπων και φορτίου από την τροχιά στην επιφάνεια του πλανήτη, ονομάζονται κάθοδος;
- ικανοί να εξερευνήσουν τον πλανήτη, που βρίσκεται απευθείας στην επιφάνειά του, και να κινούνται γύρω του, αυτά είναι πλανητικά ρόβερ.
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε ορισμένους τύπους.
AES (τεχνητοί δορυφόροι γης)
Τα πρώτα οχήματα που εκτοξεύτηκαν στο διάστημα ήταν τεχνητάδορυφόρους της γης. Η φυσική και οι νόμοι της κάνουν την εκτόξευση οποιασδήποτε τέτοιας συσκευής σε τροχιά μια τρομακτική εργασία. Οποιαδήποτε συσκευή πρέπει να υπερνικήσει τη βαρύτητα του πλανήτη και μετά να μην πέσει πάνω του. Για να γίνει αυτό, ο δορυφόρος πρέπει να κινηθεί με την πρώτη διαστημική ταχύτητα ή λίγο πιο γρήγορα. Πάνω από τον πλανήτη μας, διακρίνεται ένα υπό όρους κατώτερο όριο της πιθανής θέσης ενός τεχνητού δορυφόρου (περάσματα σε υψόμετρο 300 km). Μια πιο κοντινή τοποθέτηση θα οδηγήσει σε μια αρκετά γρήγορη επιβράδυνση της συσκευής σε ατμοσφαιρικές συνθήκες.
Αρχικά, μόνο τα οχήματα εκτόξευσης μπορούσαν να μεταφέρουν τεχνητούς δορυφόρους της Γης σε τροχιά. Η φυσική, ωστόσο, δεν μένει στάσιμη και σήμερα αναπτύσσονται νέες μέθοδοι. Έτσι, μία από τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται συχνά πρόσφατα είναι η εκτόξευση από άλλο δορυφόρο. Υπάρχουν σχέδια για χρήση και άλλων επιλογών.
Οι τροχιές των διαστημικών σκαφών που περιστρέφονται γύρω από τη Γη μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικά ύψη. Φυσικά, από αυτό εξαρτάται και ο χρόνος που απαιτείται για έναν κύκλο. Δορυφόροι με περίοδο περιστροφής ίση με μία ημέρα τοποθετούνται στη λεγόμενη γεωστατική τροχιά. Θεωρείται το πιο πολύτιμο, αφού οι συσκευές που βρίσκονται σε αυτό φαίνονται να είναι ακίνητες για έναν γήινο παρατηρητή, πράγμα που σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να δημιουργηθούν μηχανισμοί για περιστρεφόμενες κεραίες.
AMS (Αυτόματοι Διαπλανητικοί Σταθμοί)
Οι επιστήμονες λαμβάνουν τεράστιο όγκο πληροφοριών για διάφορα αντικείμενα του ηλιακού συστήματος χρησιμοποιώντας διαστημόπλοια που αποστέλλονται εκτός της γεωκεντρικής τροχιάς. Τα αντικείμενα AMS είναι πλανήτες, και αστεροειδείς, και κομήτες, ακόμα καιγαλαξίες διαθέσιμοι για παρατήρηση. Οι εργασίες που τίθενται για τέτοιες συσκευές απαιτούν τεράστια γνώση και προσπάθεια από μηχανικούς και ερευνητές. Οι αποστολές AWS είναι η επιτομή της τεχνολογικής προόδου και είναι ταυτόχρονα το ερέθισμά της.
Επανδρωμένο διαστημόπλοιο
Οχήματα που έχουν σχεδιαστεί για να παραδίδουν ανθρώπους σε έναν καθορισμένο στόχο και να τους επιστρέφουν πίσω, από τεχνολογική άποψη, δεν είναι σε καμία περίπτωση κατώτερα από τους περιγραφόμενους τύπους. Το Vostok-1, στο οποίο έκανε την πτήση του ο Γιούρι Γκαγκάριν, ανήκει σε αυτόν τον τύπο.
Το πιο δύσκολο έργο για τους δημιουργούς ενός επανδρωμένου διαστημόπλοιου είναι να εξασφαλίσουν την ασφάλεια του πληρώματος κατά την επιστροφή στη Γη. Επίσης, σημαντικό μέρος τέτοιων συσκευών είναι το σύστημα έκτακτης ανάγκης διάσωσης, το οποίο μπορεί να καταστεί απαραίτητο κατά την εκτόξευση του πλοίου στο διάστημα χρησιμοποιώντας όχημα εκτόξευσης.
Τα διαστημικά σκάφη, όπως όλα τα αστροναυτικά, βελτιώνονται συνεχώς. Πρόσφατα, μπορούσε κανείς να δει συχνά αναφορές στα μέσα ενημέρωσης σχετικά με τις δραστηριότητες του ανιχνευτή Rosetta και του προσεδάφισης Philae. Ενσωματώνουν όλα τα τελευταία επιτεύγματα στον τομέα της ναυπήγησης διαστημικών πλοίων, τον υπολογισμό της κίνησης της συσκευής και ούτω καθεξής. Η προσγείωση του καθετήρα Philae σε έναν κομήτη θεωρείται γεγονός συγκρίσιμο με την πτήση του Γκαγκάριν. Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι αυτό δεν είναι η κορωνίδα των δυνατοτήτων της ανθρωπότητας. Ακόμη περιμένουμε νέες ανακαλύψεις και επιτεύγματα τόσο όσον αφορά την εξερεύνηση του διαστήματος όσο και την κατασκευή αεροσκαφών.
