Эта прекрасная картинка — не рендер из игры, а настоящая фотография. На ней мы видим космический корабль «Союз МС-19» ❶ с киноэкипажем на борту, который сближается с модулем «Рассвет» отечественного сегмента Международной космической станции для выполнения стыковки. Круглая штука справа-сверху, это солнечная панель грузового корабля «Цигнус» ❷, пристыкованного к американскому сегменту. Фотограф находится в модуле «Купол» ❸ и примерное направление съемки показано желтой стрелкой.

Такие круглые солнечные панели имеют ряд преимуществ перед более традиционными прямоугольными: при той же площади они занимают на три четверти меньше места в сложенном виде, могут быть почти в три раза легче и имеют более простой и надежный механизм раскрытия и жесткость в разложенном положении.

#современнаякосмонавтика

Эта «гантель» — Аррокот, объект пояса Койпера, далекого и холодного региона внешней Солнечной системы. Снимок сделан в 2019 году американской межпланетной станцией «Новые горизонты», спустя 4 года после посещения Плутона. Такую форму называют контактно-двойной, и она встречается не только у транснептуновых объектов: бывают контактно-двойные кометы (как, например, комета 67P/Чурюмова — Герасименко), астероиды и даже спутники астероидов (как сфотографированный межпланетной станцией «Люси» Селам - спутник астероида Динкинеш).

Контактно-двойные тела образуются в результате столкновения с малой скоростью, при котором имеющие малую плотность и рыхлую структуру объекты-прородители не разрушаются, а «слипаются» друг с другом. Если скорость столкновения будет выше, то получится двудольное тело сильно вытянутой формы и без заметного перешейка между двумя половинками — как, например, астероид Итокава.

Продолговатая форма и высокие скорости вращения (несколько часов) приводят к тому, что гравитационный потенциал и вызванная им сила тяжести на поверхности контактно-двойных и двудольных тел имеет максимум не в «середине», а ближе к внутренним сторонам половинок.

Размеры «гантелей» разнятся от сотен метров (как у Селама) до нескольких сотен километров (как у Гектора, самого большого астероида среди троянских астероидов Юпитера). По оценкам ученых, 10-15% астероидов могут быть контактно-двойными.

#солнечнаясистема

На этой картинке из книги «Начала натуральной философии» Исаака Ньютона мы видим описание мысленного эксперимента, с помощью которого демонстрируется, по какой траектории можно запустить снаряд из пушки так, чтобы он никогда не упал на землю. Такая траектория движения под действием силы тяжести называется орбитой.

Можно заметить, что, двигаясь по вытянутой орбите, тело будет в одной из точек ❶ максимально приближаться к центру (это называется перицентр), а в другой максимально отдаляться ❷ (это называется апоцентр). Расстояние от притягивающего центра в апоцентре и перицентре задает размер орбиты. Но чаще используют не расстояние от центра, а высоту апоцентра и перицентра над уровнем моря (в случае Земли) или средним уровнем поверхности. Для круговой орбиты ❸ высоты апоцентра и перицентра будут совпадать.

Кроме высоты апоцентра и перицентра можно использовать большую и малую полуось орбиты: это особенно удобно для вытянутых (эллиптических) орбит. В качестве единиц измерения для орбит космических аппаратов и спутников планет обычно используют километры. Для планет и астероидов: астрономические единицы (одна а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца), а для звезд в двойных и кратных системах — световые годы.

Минимальный размер орбиты ограничен радиусом поверхности небесного тела, высотой его рельефа и наличием атмосферы. Для Земли самая низкая круговая орбита будет иметь высоту около 160 км (выйдя на такую орбиту, вы успеете сделать хотя бы один полный виток).

Максимальный размер замкнутых орбит упирается в сферу Хилла — это область пространства, внутри которого сила притяжения планеты является доминирующей по сравнению с силой притяжения Солнца (для лун — с силой притяжения планеты, вокруг которой они обращаются). Например, для Луны радиус сферы Хилла около 56 тысяч километров, для Земли — полтора миллиона километров, а для Солнца — два световых года.

#орбитальнаямеханика

Как можно использовать мирный атом на Луне? Конечно, чтобы создать искусственную пещеру для размещения внутри лунной базы! Под поверхностью космонавты будут надежно защищены от радиации, метеоров и перепадов температуры. Подобные проекты были не удивительны для 60-тых годов XX века, когда еще не угас ядерный энтузиазм, и человек вот-вот должен был ступить на поверхность Луны.

В XXI веке никто уже не собирается взрывать ядерные бомбы на естественном спутнике Земли, но рассматриваются варианты с размещением баз под лунной поверхностью, либо модули будут засыпаны реголитом (сыпучей фракцией лунного грунта), либо начнут использоваться естественные пещеры, которые встречаются на Луне.

#ретрофьючер

Необычные вагоны перевозят необычный груз: разобранную на части ракету-носитель «Союз-2». В вагоны ее поместили на заводе-изготовителе в Самаре и отправили в путь по Транссибу на 6900 километров до станции «Ледяная» и далее — в Монтажно-испытательный комплекс космодрома «Восточный». Этот путь поезд проделывает за несколько недель.

В составе поезда, в отдельных вагонах, едут четыре боковых блока «Б», «В», «Г» и «Д», два вагона занимают две части центрального блока «А», один вагон — блок «И» третьей ступени и еще один — головной обтекатель. Полезную нагрузку и разгонный блок чаще отправляют по воздуху и доставляют на космодром автомобильным транспортом.

Перевозка по железной дороге является основной для отечественных ракет, применяется и для Протона, и для ракет семейства Ангара. Этот способ накладывает ограничения на размер ступеней ракет: примерно 35 метров в длину и 4.1 метра в диаметре.

#наземка

Как вы думаете, за каким делом запечатлена астронавт NASA Карен Найберг? На этой фотографии, сделанной во время экспедиции МКС-36 в 2013 году, Карен использует свое свободное время, чтобы сшить плюшевого динозавра для своего маленького сына! На изготовление игрушки пошли материалы, найденные на самой станции. Возможно, это самый оригинальный подарок, который мама-астронавт могла бы привезти из космоса.

Космонавты и астронавты живут в полете по строгому и очень загруженному расписанию. Психологическая разгрузка — необходимое условие для поддержания работоспособности в длительном космическом полете. Поэтому у них есть и выходные дни, и свободное время, которое они могут использовать по своему усмотрению (например, чтобы полетать на пылесосе, или одеться в костюм гориллы).

#человеквкосмосе

На фото мы видим процесс сборки ракеты-носителя SLS для миссии «Артемида-1». Разгонный блок Interim Cryogenic Propulsion Stage ❶ с двигателем RL-10 ❷ устанавливается на адаптер первой ступени ❸ внутри здания вертикальной сборки (VAB) космического центра имени Кеннеди на мысе Канаверал. Пару таких же двигателей можно увидеть на второй ступени Центавр новой американской ракеты-носителя Вулкан.

Двигатель RL-10 разработан в конце 1950-тых годов и использует в качестве топлива жидкий кислород и жидкий водород. Двигатель многократно модифицировался и успел поучаствовать в значительном количестве космических программ в составе ракет-носителей Атлас, Титан, Дельта, Вулкан. Такое долгожительство типично для удачных конструкций в космонавтике — в отечественной космической программе так же долго используются двигатели РД-107/108 ракет-носителей семейства Союз и двигатели РД-253 ракеты Протон.

Update: на втором фото видна нижняя часть ракеты Vulcan с двигателями BE-4. RL-10 стоят на второй ступени и не видны. Про Центавр V сделаем отдельный пост.

#современнаякосмонавтика