Най-необичайният космически кораб в орбита

Изглежда всеки знае как трябва да изглеждат спътниците - слънчеви панели, антени, научни инструменти. Но понякога в космоса се изстрелват много необичайни устройства.

Три години след като СССР пусна в орбита първия изкуствен спътник на Земята, САЩ изстреляха космически кораб в космоса, който се счита за първия спътник за комуникация. Ехо-1 беше сферичен „балонен сателит“ (балонен сателит). Неговата метализирана обвивка, изработена от тънък 0,127 мм полиестерен филм с алуминиево покритие, служи като пасивен повторител. Диаметърът на спътника беше 30,5 метра. Това е почти като височината на 10-11-етажна сграда. Нямаше оборудване за приемане и по-нататъшно предаване на сигнала на устройството. Радиосигналът се препредава чрез отразяване на радиовълни от метализираната сателитна обвивка.

Сателитът е изведен в орбита от ракетата-носител Delta в сгънато състояние. След излизането в орбита в сферата се изпомпва ацеталдехид, който, газифицирайки се във вакуум, запълва черупката. Сателитът е проектиран и експлоатиран от НАСА (Национален консултативен комитет по аеронавтика), предшественик на НАСА. В допълнение към изследванията в областта на комуникациите, спътникът е проектиран и за изследване на плътността на земната екзосфера - външната част на горната атмосфера на планетата, разположена над 700 км.

Echo-1 имаше голям размер и съответно значителна ветровитост, в резултат на което бързо се забави в горните слоеве на атмосферата. По време на изстрелването на космическия кораб перигейът на орбитата е бил 1519 км, а апогейът е бил 1687 км. През първите пет месеца от полета една почти кръгла орбита се превърна в елиптична (перигей - 900 км, апогей - 2200 км). През следващите шест месеца формата на орбитата отново се върна към почти кръгла. Еволюцията на орбитата позволи да се установят много характеристики на околната среда на височината на превозното средство. Открива периодични промени в плътността на горната атмосфера на планетата поради влиянието на слънчевия вятър.

Сателитът излезе от орбита и се срути след осем години след изстрелването през май 1968 г. Ехо-1 не беше единственият такъв космически кораб в зората на космонавтиката, четири години след изстрелването му, Ехо-2 беше изпратен в орбита, чийто диаметър на сферата вече беше 41 метра. И през 1966 г. космическият кораб Pageos беше изпратен в орбита.

По правило продължителността на живота на космическите кораби в орбита се изчислява за няколко години. Но в някои случаи това не е така. Стартирал през 1976 г., LAGEOS (LAser GEOdynamics Satellite) ще бъде в своята орбита за около 8 милиона години.

Струва си обаче да се надяваме, че до този момент на планетата ще живеят нашите потомци, а не всяка нова цивилизация.

Естествено, целта на тези изстрелвания не е запис на дълголетието в космоса. LAGEOS е предназначен да изучава геодинамиката (изместване на земната кора, изместване на тектонски плочи и др.) И да прецизира параметрите на гравитационното поле на планетата. Подобно на Echo-1, LAGEOS е пасивен сателит. 426 ъгловите отражатели, равномерно разположени върху сателитната обвивка, връщат лазерния лъч, изпратен от наземни лазерни системи. Това позволява позицията на космическия кораб да бъде изчислена с висока точност.

Космическите кораби и корабите обикновено не се нуждаят от крила. Крилото е аеродинамичната повърхност за създаване на лифт. Но в космоса атмосферата става толкова слаба, че аеродинамичната авиация вече не е възможна. Космическият кораб "Буран" се нуждаеше от крила само на последния етап от полета: след връщане в плътните слоеве на атмосферата и по време на кацане. В същото време има някои спътници, които трябва да бъдат оборудвани с крила.

Такава ниска орбита изискваше нестандартни дизайнерски решения от разработчиците на космически кораби. За да се запази ориентацията на космическия кораб и да се намали забавянето в атмосферата на планетата, което макар и да се разрежда, но се усеща, сателитът е получил стреловидна форма, оборудвана с „перки-крила“. Освен това, за да компенсира атмосферното съпротивление и други негравитационни ефекти, космическият кораб е оборудван с непрекъснато работещ йонен двигател. Сателитите почти винаги са оборудвани с двигатели. Но те са предназначени за периодични включвания - промяна на орбитата или ориентацията.

Фактът, че малката Естония изстрелва сателитите си, всъщност не е изненадващ. Сателитът е необичаен по друга причина. Това е първият спътник в света, който използва електрическо платно. Технологията на такива платна е предложена в съседна Финландия от физика Пека Янхунен.

Въпреки че такова платно не е платно в буквалния смисъл на думата, могат да се направят определени паралели. Вместо обичайния вятър тук се използва слънчевият вятър - поток от мега-йонизирани частици, излъчващи се от слънчевата корона. Вместо плат има положително заредени въжета, които отблъскват йоните на слънчевия вятър. Това от своя страна би трябвало да доведе до прехвърляне на импулса от йоните към електрическото платно и в резултат до ускоряване или промяна в ориентацията на кораба. Между другото, не бъркайте електрическо платно със слънчево. Последният се задвижва директно от фотоните на слънчевата светлина. Основната задача на космическия кораб беше да тества електрическото платно, но така и не се отвори. ESTCube-1 все още е в орбита. Очаква се сателитът да навлезе в земната атмосфера и да изгори до 2036 година.

Между другото, космическият кораб е направен по все по-популярната технология CubeSat. Такива сателити са направени под формата на куб с фасет 10 см. Те имат стандартен обем от 1 литър и маса, която не надвишава 1,33 кг. Форматът дава възможност за опростяване и намаляване на разходите за създаване на сателити. Различни научни инструменти могат да бъдат разположени на сателити, изградени по спецификацията CubeSat. Не е изненадващо, че той стана широко популярен в университетски, частни и аматьорски радио сателити. Някои кубчета, като ESTCube-1, станаха първите национални спътници на техните страни.

За проследяване на наземните цели на потенциален враг, главно на СССР и Китай, САЩ създават отбранителна космическа програма - Corona. Програмата стартира 144 сателита, но само 102 от тях бяха успешни. Съвременните агенти за космическо разузнаване предават получените изображения на Земята чрез радиокомуникации. Шпионските спътници от първо поколение използваха фотографски филм и кадрите трябваше да бъдат върнати на Земята по някакъв начин.

Контейнерите със заснетия филм бяха върнати в капсулата за спускане. Капсулата беше отделена от космическия кораб на височина 167-182 км. На височина 18–20 км е разгърнат „малкият парашут“ и вече на височина 15–16 км основният парашут се отваря.

Но тогава се случи най-интересното и трудно. Трябваше да се хване капсулата за спускане. Самолетът С-119, специално оборудван за тази цел, оборудван с лебедка и кука, „вдигна“ капсулата в движение вече на височина 4,5 км. Понякога не беше възможно да се хване капсулата с филма. В този случай корабите на ВМС на САЩ поеха. Но от съображения за безопасност тялото на капсулата е частично направено от водоразтворими материали. Ако капсулата не можеше да бъде намерена на повърхността на водата, тогава тя просто потъна.