ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ

Запуски первых спутников и «лунников», безусловно, произвели громадное впечатление на мировую общественность и продемонстрировали высокий уровень развития науки и техники в Советском Союзе. Но полет человека в космос был бы, безусловно, ещё более эффективным событием, и наши космические «фирмы» приступили к проектированию первого пилотируемого корабля. Тем более что американцы тоже работали над подобным проектом.          Необходимо было в короткий срок (от первого спутника до первого космонавта прошло меньше четырех лет) построить аппарат, в котором человек мог несколько суток находиться в космосе, а затем благополучно вернуться на землю. При таких условиях приоритет отдавался скорости разработки и надежности, а не совершенству технических решений. Корабль «Восток» был устроен сравнительно просто, но надежно (вспомним, не один пилотируемый «Восток» не потерпел аварии).          Корабль представлял собой шар, покрытый толстым слоем теплоизоляции (с большим запасом), к которому при помощи двух металлических лент крепился приборный отсек с тормозным двигателем. В шаре находился космонавт и системы жизнеобеспечения. Форма шара была выбрана потому, что его поведение при входе в атмосферу было хорошо изучено, а на аэродинамические исследования других форм не было времени. Система посадки была также довольно проста – сопло тормозного двигателя наводилось строго на Солнце, двигатель включался и аппарат устремлялся к Земле. Далее срабатывал один единственный пиропатрон, разрывавший металлические ленты и отделявшие приборный отсек, и «шарик» совершал аэродинамическое торможение в атмосфере. Системы мягкой посадки не было, и поэтому на высоте нескольких километров пилот катапультировался. Чтобы тормозной двигатель дал импульс в нужном направлении, момент спуска выбирался так, чтобы солнце занимало в это время, соответствующее положение относительно корабля. Запасного двигателя не было, и поэтому корабль предполагали запускать на такую орбиту, чтобы через неделю – две он сам вошел бы в плотные слои атмосферы.           Первые корабли этой серии были беспилотными. На них отрабатывался сход с орбиты, а также изучалось поведение подопытных собак. На одном из этих кораблей благополучно слетали Белка и Стрелка. Два других «собачьих» экипажа, вследствие неисправностей систем посадки, на землю вернуть не удалось. Корабли следующей серии предназначались уже для человека,  но в первых двух полетах их пассажирами был манекен и подопытные собаки. В ходе полета проверялась двухсторонняя радиосвязь, для чего с орбиты передавали запись биений человеческого сердца. Эти радиосигналы были пойманы рядом радиолюбителей, что дало повод для слухов о якобы неудачных попытках запуска человека в космос, предпринятых в СССР ещё до полета Гагарина.          В начале 1960 года был создан Центр подготовки космонавтов и из летчиков-истребителей набирается первый отряд космонавтов. Первый полет человека должен был состояться в декабре 1960 г., но был отложен из-за страшной катастрофы на Байконуре – на стартовом столе взорвалась баллистическая ракета Р-14 (ОКБ Янгеля). Погибли десятки человек, в том числе члены государственной комиссии во главе с маршалом Неделиным (официально было объявлено, что он погиб в авиакатастрофе). Возникла опасность, что американцы обгонят нас – их полет был намечен на май  1960 г. (хотя это был суборбитальный полет, но первым человеком стал бы все же американец).          Однако, 12 апреля 1961 года на третьем в серии корабле «Восток» Ю.А. Гагарин совершил первый космический полет и благополучно вернулся на Землю. Правда, полет проходил не так гладко, как сообщал ТАСС. Корабль был выведен на слишком высокую орбиту, и если бы отказал тормозной двигатель, упал бы на Землю не через 10 дней, как предполагалось, а через 50, на что ресурсы системы жизнеобеспечения рассчитаны не были. К счастью, тормозной двигатель сработал нормально и корабль устремился к Земле, но  один из разъемов, соединявших спускаемый аппарат с приборным отсеком, не разошелся, и отсек волочился за спускаемым аппаратом пока злосчастный провод не сгорел в атмосфере.          На высоте примерно 7 километров космонавт катапультировался и спокойно приземлился. Долгое время у нас как-то замалчивался тот факт, что пилоты первых кораблей должны были катапультироваться. Так в одной работе сказано «космонавты… могли… либо оставаться до приземления в корабле, либо катапультироваться». В случае, если космонавт остался бы в корабле, позавидовать ему было трудно – об этом красноречиво говорят вмятины и трещины, оставшиеся на спускаемых    аппаратах после жесткой посадки. Происходит эта полуправда оттого, что по правилам Международной авиационной федерации рекорд фиксируется только в том случае (а полет Гагарина был, безусловно, рекордным), когда пилот в момент посадки находился в летательном аппарате. Поэтому в официальном отсчете было туманно сказано, что пилот приземлился вместе со спускаемым аппаратом.          Цели своей мы достигли – полет Алана Шепарда состоялся спустя почти месяц после Гагарина, а настоящий орбитальный полет Дж. Глена состоялся лишь в феврале следующего года. К тому времени в Союзе был произведен уже второй орбитальный полет – полет Г. С. Титова, который продолжался более суток. В ходе этого полета выяснилось влияние на человеческий организм длительного пребывания в космосе. Титову первым пришлось столкнуться со «спутниковой болезнью» – когда человека начинает «укачивать» в невесомости. Сейчас известно, что эти симптомы появляются в первые дни полета и вызваны адаптацией организма к невесомости, но тогда это вызвало большие опасения и были разработаны специальные методы тренировки вестибулярного аппарата космонавтов.          В августе 1962 года над планетой оказалось сразу два корабля «Восток-3», пилотируемых А. Г. Николаевым и стартовавший днем позже «Восток-4», пилотируемый П. А. Поповичем. Корабли летали на небольшом удалении так что космонавты могли видеть друг друга и между ними была установлена двухсторонняя связь. Впервые изображение космонавта в кабине во время полета было передано по центральному телевидению. Космонавты провели в космосе четверо и трое суток соответственно.          В следующем году мы решили доказать всему миру, что каждая кухарка у нас не только умеет управлять государством, но и космическим кораблем. Ещё в 1961 году в отряд космонавтов были набраны женщины. А в июне 1963 года на корабле «Восток-6» совершила полет бывшая работница текстильной промышленности и парашютист – любитель В. Н. Терешкова. Она совершила совместный полет с В. Ф. Быковским, находившимся в выведенном в космос двумя днями ранее «Востоке-5». После трехдневного группового полета космонавты благополучно приземлились и Терешкова стала, таким образом, первой женщиной-космонавтом.          В 1961 году сразу после полета Гагарина президент США Дж.Ф. Кеннеди объявил национальную программу, целью которой была высадка астронавтов на Луну. И первым шагом к осуществлению этой цели должен был стать проект «Джеммини», предусматривавший запуск кораблей с экипажами из двух человек, и отработку ими таких мероприятий, как выход в открытый космос, стыковка и расстыковка 14-суточное пребывание людей …

Кометы

Кометы (в переводе с греческого «волосатые» являются, пожалуй, самыми экзотическими телами Солнечной системы. Охота за кометами является довольно распространенным увлечением среди астрономов – любителей, не последнюю роль здесь играет то, что неизвестная планета получает имя ее первооткрывателя. К настоящему времени зарегистрировано больше двух тысяч комет. Источником планет является облако Оорта, окружающее солнце на расстоянии порядка 100 тыс. а. е. (одна астрономическая единица равна расстоянию от Земли до Солнца = 149600000 км). Большая часть комет, однажды пролетев вблизи солнца, никогда больше назад не возвращается. Другие же, захваченные совместным действием полей Солнца и планет переходят на эллиптические орбиты и становятся периодическими. Периодическими является примерно четвертая часть всех зарегистрированных планет. Кометы принято делить на долгопериодические (с периодом обращения больше 200 лет) и короткопериодические, таких около 150.

ЧЁРНЫЕ ДЫРЫ

небесные фонарщики? У чёрных дыр до сих пор и репутация была чёрная. Затаившиеся в центре галактик, эти сверхплотные звёзды обладают столь мощной силой гравитационного притяжения, что всасывают любое материальное тело, пролетавшее поблизости от них. А если что в чёрную дыру упало, то,  считай навек пропало. Из страшных глубин ничто не в силах вырваться, даже свет, одним словом – чёрная дыра!  Ну что, казалось бы, можно ждать хорошего от подобного чудища, и тем не менее…  Группа учёных из французского Комиссариата по атомной энергии под руководством Дави Эльбаза недавно обнаружила, что у чёрных дыр есть и другая не менее удивительная способность, причём весьма даже симпатичная: они зажигают гирлянды космических «лампочек». КАК ОБРАЗУЮТСЯ ЗВЁЗДЫ? Звёзды рождаются внутри первичных туманностей. Под этим красивым словом скрывается огромное облако газа, состоящее на 90%  из водорода; ещё 9% его объёма занимает гелий, остальное – космическая пыль. Под действием гравитации атомы газа собираются в небольшие скопления, которые, в свою очередь соединяются друг с другом, образуя ещё более крупные сгустки. Затем под действием собственной массы они начинают «обрушаться» и сжиматься. Уплотнённое облако всё быстрее и быстрее вращается вокруг своей оси. Множится число столкновений атомов между собой, растёт температура. Через миллион лет ядро газового облака начнёт слабо светиться, и его уже можно назвать «протозвездой».  Постепенно, по мере усиления сжатия, температура достигнет весьма значительных величин, порядка 5 миллионов градусов. Вместе с тем будет стремительно увеличиваться и давление на атомы, поскольку они всё плотнее сжимаются под силой гравитации. И наступит момент, когда сформируются все условия для начала процесса ядерного синтеза. Атомы водорода  начнут объединяться, образуя гелий и высвобождая при этом огромное количество энергии, которая и заставит звезду ярко засверкать. Поздравляем с рождением новой звезды! По мнению ряда учёных, исходящие от квазаров потоки материи способствуют образованию звёзд, разрушая своими таранными ударами первичные туманности. Квазар выбрасывает поток энергии в сторону огромного облака пыли и газа. Их встреча приведёт к образованию новой звезды.  Квазар постепенно приближается к галактике, которая активно пополняется звёздами. Через несколько миллиардов лет они соединятся. Большинство известных галактик имеют в центре чёрную дыру. Пропасть в чёрной дыре, разгоняется до скорости света –   300 тыс. км/с  – и воспламенившись, распадается, высвобождая огромное количество энергии. Именно благодаря этому квазары видны на огромных расстояниях. Причём яркий свет сопровождается потоками рентгеновских лучей, гамма-лучей, радиоволн… И хотя квазары находятся в миллион раз дальше от нас, чем звёзды нашей галактики, они сверкают в небе ничуть не слабее многих звёзд (отсюда, кстати говоря, и их название – сжатое английское словосочетание «quasi stellar», то есть квазизвезда, «ложная звезда»). НАСТОЯЩИЙ ГАЛАКТИЧЕСКИЙ САЛЮТ Квазары известны уже достаточно давно, однако этот – НЕ0450-2958 сразу обратил на себя внимание и заставил исследователей поломать голову. В отличие от своих собратьев, он окружен галактикой, от которой он мог бы подпитываться!  Заинтригованные астрофизики кинулись его фотографировать, добиваясь всё большей и большей четкости изображения в надежде отыскать хоть какую-нибудь галактику, пусть даже самую маленькую, самую бледненькую, которая бы находилась поблизости. И в конце концов отыскали. Только не рядом, а всё же чуть «поодаль» (как-никак на расстоянии в 22000 световых лет!). Вот она-то и должна была быть кормилицей нашей загадочной чёрной дыры. Однако учёных поджидал сюрприз. Можешь представить себе их удивление, когда вдруг обнаружилось, что материя перетекает не от галактики к чёрной дыре, как водится, а наоборот! Получается, что чёрная дыра подкармливает галактику?! Чудеса, да и только! Но и это ещё не всё! Астрофизики вскоре поняли, что соседнюю галактику тоже обычной никак не назовёшь. Она, можно сказать, страдает хронической сверхактивностью,  порождая звёзды с завидным постоянством: примерно 350 солнц ежегодно, это в сто раз больше, чем во всех известных нам галактиках! И что означает этот небесный фейерверк? Одинокий квазар сам по себе – большая редкость. А то, что он вдобавок находится возле сверхактивной галактики, также редчайшего небесного явления, – это уж слишком невероятное сочетание, чтобы его можно было посчитать случайным совпадением. Любопытство учёных возрастало с каждым днём, и в надежде разгадать тайну они  принялись изучать путь, по которому движутся частицы от чёрной дыры к галактике. АТАКОВАННАЯ ТУМАННОСТЬ Среди клочков материи, исчезающей в чёрной бездне и распадающейся на мелкие части, множество электронов, вращающихся вокруг ядер атомов. Вырванные из материи, они также начинают с огромной скоростью крутится вокруг чёрной дыры. И тут внимание! Как называются быстро перемещающиеся электроны? Правильно! Электрический ток. Квазар, таки образом, окружен мощным электрическим полем, которое, в свою очередь, порождает другое поле – магнитное. Как и на Земле, оно выходит из Северного и Южного полюсов чёрной дыры. Попавшие под его могучее воздействие заряженные частицы, остатки распавшейся материи, буквально выбрасывает в космическое пространство. Поток заряженных частиц создаёт как бы «мост», соединяющий чёрную дыру и галактику. А в конце своего странствия он становится  фитилем, зажигающим звезды… Вот такую примерно картину нарисовали Дави Эльбаз и его команда. Давай согласимся с ними и представим, что будет, когда этот возникший в результате деятельности чёрной дыры и мчащийся на всех порах по Вселенной поток частиц встретит на своём пути туманность. Частицы шрапнелью ударят по огромному облаку газа и пыли, дырявя его и уплотняя. Такое фамильярное обращение с газом приведёт сначала к его конденсации, а затем и к рождению новой звезды. Теперь понятно, почему, расположенная поблизости (по космическим меркам) от квазара галактика, попавшая под струю материи, штампует звёзды как на конвейере: её подгоняет неугомонный сосед! ЛЕТЯЩИЕ НАВСТРЕЧУ ДРУГ ДРУГУ Осталось объяснить ещё одну загадку. Как мы уже говорили, квазары располагаются в центре галактик, а не сбоку. Можно ли считать квазар НЕО450-2958, о котором идёт речь, исключением из правил? Нет. Разглядывая в телескоп галактику и квазар, астрофизики уже успели подсчитать скорость их взаимного сближения – несколько тысяч километров в час, а виной тому гравитационная сила, что толкает друг к другу космические тела…  Ты считаешь, они летят очень быстро? Всё в мире относительно: хотя по меркам Вселенной, они и соседи, чтобы преодолеть разделяющее их расстояние, им понадобится более миллиарда лет. И в один прекрасный день квазар всё же окажется в центре галактики…  Впрочем, прости, пока мы тут с тобой разговаривали, это событие уже произошло! Что, не веришь? Не понимаешь, как такое возможно? Ну, тогда если ты стоишь, то лучше сядь, потому что когда ты узнаешь, в чем дело, у тебя от потрясения может закружиться голова! А объяснение …

ОРБИТАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ

  Следующим после первых пилотируемых полетов шагом на пути освоения космоса должно было стать создание на орбите большого орбитального комплекса, на котором можно  было бы проводить различные долговременные эксперименты, и ставшего бы базой для полетов к Луне и планетам. Этот логичный путь развития космонавтики был прерван лунной гонкой двух космических держав, но после её завершения (не в нашу пользу) обе они возвратились на этот путь.          В 1971 году в Советском Союзе была запущена первая в мире долговременная орбитальная станция «Салют». Этот почти 20-ти тонный аппарат был выведен на орбиту новым мощным носителем «Протон». Через несколько суток была произведена стыковка со станцией корабля «Союз-10», но космонавты работой на станции не занимались – этот полет был испытательным для проверки систем сближения и стыковки, он продлился всего сутки.          Следом за ними стартовал «Союз-11», также состыковавшийся со станцией «Салют». Впервые космонавты Г. Т. Добровольский, В. Н. Волков и В.И. Пацаев осуществили переход из корабля в станцию. После расконсервации оборудования они в течение 22 суток находились на станции и провели различные эксперименты (в основном биологические).          На станции находилась первая космическая оранжерея «Оазис-1», гамма – телескоп «Анна» и астрофизическая система телескопов «Орион-1». Чтобы сохранить форму для возвращения на землю после долгого пребывания в невесомости космонавты каждый день занимались физическими упражнениями на специальных тренажерах. Одним словом первая экспедиция на «Салют» стала прообразом современных (и будущих) долговременных полетов на орбитальном комплексе.          К сожалению, эта экспедиция закончилась трагически. Как сказано в сообщении ТАСС: «группа поиска после вскрытия люка обнаружила экипаж… на своих рабочих местах без признаков жизни». Это была самая крупная трагедия в истории нашей пилотируемой космонавтики. Причиной гибели экипажа стала разгерметизация спускаемого аппарата – тогда корабль «Союз» считался абсолютно надежным и космонавты летали в нем без скафандров. После этой катастрофы              старт, стыковка и расстыковка со станцией, посадка выполняются космонавтами только в аварийных скафандрах.          Полет корабля «Союз-12» состоялся только через два года. На его борту было только два космонавта. Полет продолжался  всего два дня. В этом полете проводились эксперименты по съемкам земли из космоса. В том же году экипаж «Союз-13» продолжил астрофизические и биологические эксперименты, начатые на станции «Салют».          В 1974 году возобновились исследования в области орбитальных станций – через 3 года после «Салюта» на орбиту была выведена станция «Салют-3». Спустя 8 дней после вывода станции к ней пристыковался «Союз-14» с космонавтами П.Р. Поповичем и Ю.П. Артюхиным на борту. Космонавты провели в течение 14 дней полета различные медико-биологические эксперименты, и съемку поверхности Земли в различных диапазонах длин волн.          Станция «Салют-3» внешне  почти не отличалась от «Салюта», но мела принципиальные отличия во внутреннем устройстве: в «Салюте» был один большой рабочий отсек, в котором космонавты проводили научные исследования, а также  ели, спали и занимались физкультурой. На «Салюте-3» было сделано целых четыре отсека, соединенных коридором. Такая схема, видимо, оказалась неудачной из-за малого объема каждого отсека, и к ней впоследствии не возвращались. Солнечные батареи «Салюта-3», имели возможность ориентироваться на солнце самостоятельно, без поворота всего комплекса. Это впоследствии также сочли излишним, но, учитывая последние события на станции «Мир», к этой идее возможно ещё вернуться.          Полет «Союза-15» проходил как-то странно – корабль осуществил сближение со станцией «Салют-3», но не состыковался с ней. Посадка через двое суток полета была произведена (впервые) ночью. По официальным сообщениям в этом полете отрабатывались аварийные ситуации, однако, возможно, в полете действительно возникли проблемы, заставившие космонавтов срочно садиться, о чем ТАСС  скромно умолчал.          Первые орбитальные станции и работа космонавтов на них должны были ответить на главный вопрос, от которого тогда зависело все дальнейшее развитие космонавтики – как долго может находиться человек в космосе без вреда для себя, и какие могут быть последствия долгого пребывания в невесомости. Различные медико-биологические эксперименты составляли большую часть исследований на первых двух пилотируемых станциях, продолжились они на «Салюте-4», запущенном в конце 1974 года.          Первая экспедиция на «Салют-4» состоялась в начале 1975 года. Экипаж «Союза-17» в составе А.А. Губарева и Г.М. Гречко провел в космосе более 29 суток, установив, таким образом, новый рекорд. В ходе полета изучалось воздействие невесомости на организм человека. Космонавты испытывали специальные «нагрузочные» костюмы, не дающие ослабнуть мышцам в длительном полете и велоэргометр, позволяющий «держать в форме» сердечно-сосудистую систему. Помимо этого изучались рост и развитие в невесомости простейших организмов, многострадальных дрозофил, лягушек и гороха. С борта станции были проведены также исследования вселенной в рентгеновском и инфракрасном диапазонах, невозможные с земли, исследования солнца с помощью специального телескопа  и спектрометров, а также зондирование верхних слоев атмосферы.          В том же году на станции побывал второй экипаж П.И. Климук и В.И. Севастьянов, прилетевшие на корабле «Союз-18». Их полет был фантастическим (по тем временам) по длительности – 63 дня. Во время полета были продолжены как медико-биологические эксперименты, так и изучение из космоса атмосферы Земли и мирового океана, а также астрофические исследования. О достижениях нашей космической медицины красноречиво говорит тот факт, что уже на следующий день после полета космонавты смогли дать пресс-конференцию (тогда как за 5 лет до этого возвращение на землю после 18 суточного полета Севастьянов и Николаев перенесли очень тяжело, и ни о каких пресс-конференциях не могло быть речи). Космическая медицина до сего дня остается одной из передовых областей науки, в которой наша страна «впереди планеты всей».          Последней станцией первого поколения стала «Салют-5», запущенная в июне 1976 года. На эту станцию были совершены две экспедиции: 49 суточная – Б.В. Волынов и В.М. Жолобов (Союз-21) и 17 суточная – В.В. Горбатко и Ю.Н. Глазков (Союз-24». В ходе этих экспедиций были продолжены биологические, астро- и геофизические исследования, начатые в предыдущих экспедициях. Экипаж «Союза-24» провел также большую работу по съемке из космоса поверхности земли (одно из наиболее  «доходных» практических применений космонавтики в наше время) и эксперименты по выращиванию кристаллов в невесомости (сулящее большие доходы). На станции «Салют-5» впервые была применена гироскопическая система управления ориентации станции.          На этом полеты станций первого поколения были завершены. Свою основную задачу экспедиции на них выполнили – доказали, что человек без ущерба для здоровья может длительное время находиться в космосе. В сентябре 1977 года на орбиту была выведена орбитальная станция нового поколения – «Салют-6». У неё было два стыковочных узла, что позволяло наряду с основными экспедициями организовать экспедиции посещения, а также пристыковывать к станции транспортные …