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
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
👍14❤6😁1🤩1
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
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
🔥11❤5👍3
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
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
🔥13👍4
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
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
👍10❤6🔥3
Уважаемые подписчики, вас уже больше 100, и мы начинаем делиться с вами каналами, которые читаем сами:
Южный полюс Луны — канал историка космонавтики Павла Шубина, автора отличных книг по исследованию Луны и Венеры.
@pole_of_the_moon
Фотограф Иван Тимошенко: человек и ракеты — лучшие фотографии запусков ракет и посадок космических кораблей.
@myown_link
Алиса Зарипова — популяризатор космонавтики, космический педагог и немножко планетолог.
@aliceinwondernewspace
Николас Оксман — однажды совершит стратосферный прыжок, а пока пишет о космонавтике и парашютном спорте.
@cosmodivers
Жанна Шевченко и Наталья Филиппова — психологи Центра подготовки космонавтов, ведут позитивный блог о любви к жизни и людям.
@kosmosgirls11
#рекомендации
Южный полюс Луны — канал историка космонавтики Павла Шубина, автора отличных книг по исследованию Луны и Венеры.
@pole_of_the_moon
Фотограф Иван Тимошенко: человек и ракеты — лучшие фотографии запусков ракет и посадок космических кораблей.
@myown_link
Алиса Зарипова — популяризатор космонавтики, космический педагог и немножко планетолог.
@aliceinwondernewspace
Николас Оксман — однажды совершит стратосферный прыжок, а пока пишет о космонавтике и парашютном спорте.
@cosmodivers
Жанна Шевченко и Наталья Филиппова — психологи Центра подготовки космонавтов, ведут позитивный блог о любви к жизни и людям.
@kosmosgirls11
#рекомендации
👍14😢2🤗2🙏1
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
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
👍30❤2🤯1
Недавно специалистам NASA удалось восстановить двухстороннюю связь с космическим аппаратом Вояджер-1.
На картинке вы видите плату, содержащую компьютер и блоки памяти системы FDS (система полетных данных) – одну из трех дублированных компонент системы управления межпланетным зондом. FDS отвечает за сбор, хранение и передачу научных и служебных данных с борта космического аппарата на Землю.
Плата вставляется в блок FDS Bay Assembly, который, в свою очередь, помещается в один из отсеков электроники в десятигранной призме, образующей корпус аппарата.
Компьютер FDS создавался на базе компьютера марсианской АМС Викинг и имеет возможность перепрограммирования в полете. Объем памяти составляет 8196 18-битных слов*. Программное обеспечение изначально было написано на Fortran 5, переписано на Fortran 77, и в наши дни многие его части портированы на С.
Прошлой осенью на борту Вояджера-1 произошел сбой, который привел к тому, что аппарат начал отвечать на запросы с Земли хаотичным потоком нулей и единиц. При этом сохранилась возможность принимать команды. Инженеры NASA смогли отследить источник проблемы до одного из чипов памяти в FDS, выход из строя которого испротил часть программы, отвечающей за форматирование отправляемых данных. Код из поврежденного блока адресов памяти был перераспределен между рабочими и необходимые изменения были внесены в программу. К концу марта первая версия обновления была передана на борт. К 20-тому апреля Вояджер начал передавать данные бортовой телеметрии. Теперь ведется работа над тем, чтобы получить накопленные за пол-года научные данные.
Запущенный 46 лет назад, Вояджер-1 на апрель 2024 года находится на расстоянии 15.1 миллиарда километров от Земли и является самым дальним объектом, запущенным человечеством в космос.
* - в более привычных нам 8-битных байтах суммарный объем памяти всех компьютеров на борту Вояджера составляет 68 кб. Это без учета магнитофона, который используется как временное хранилище данных и до сих пор работает на борту Вояджера-1.
#современнаякосмонавтика
На картинке вы видите плату, содержащую компьютер и блоки памяти системы FDS (система полетных данных) – одну из трех дублированных компонент системы управления межпланетным зондом. FDS отвечает за сбор, хранение и передачу научных и служебных данных с борта космического аппарата на Землю.
Плата вставляется в блок FDS Bay Assembly, который, в свою очередь, помещается в один из отсеков электроники в десятигранной призме, образующей корпус аппарата.
Компьютер FDS создавался на базе компьютера марсианской АМС Викинг и имеет возможность перепрограммирования в полете. Объем памяти составляет 8196 18-битных слов*. Программное обеспечение изначально было написано на Fortran 5, переписано на Fortran 77, и в наши дни многие его части портированы на С.
Прошлой осенью на борту Вояджера-1 произошел сбой, который привел к тому, что аппарат начал отвечать на запросы с Земли хаотичным потоком нулей и единиц. При этом сохранилась возможность принимать команды. Инженеры NASA смогли отследить источник проблемы до одного из чипов памяти в FDS, выход из строя которого испротил часть программы, отвечающей за форматирование отправляемых данных. Код из поврежденного блока адресов памяти был перераспределен между рабочими и необходимые изменения были внесены в программу. К концу марта первая версия обновления была передана на борт. К 20-тому апреля Вояджер начал передавать данные бортовой телеметрии. Теперь ведется работа над тем, чтобы получить накопленные за пол-года научные данные.
Запущенный 46 лет назад, Вояджер-1 на апрель 2024 года находится на расстоянии 15.1 миллиарда километров от Земли и является самым дальним объектом, запущенным человечеством в космос.
* - в более привычных нам 8-битных байтах суммарный объем памяти всех компьютеров на борту Вояджера составляет 68 кб. Это без учета магнитофона, который используется как временное хранилище данных и до сих пор работает на борту Вояджера-1.
#современнаякосмонавтика
👍26❤16🔥8👏1🤯1
На этой фотографии, сделанной на МКС в ноябре 2021 года, видно сразу два космических корабля. Причем они заметно отличаются друг от друга: на ближнем плане пилотируемый «Союз МС-19», а на заднем — корабль-модуль «Прогресс М-УМ» в составе приборно-агрегатного отсека ➊, переходной проставки ➋ и модуля «Причал» ➌. После стыковки модуля переходная проставка и приборно-агрегатный отсек отстыковываются и затапливаются на кладбище космических кораблей в Тихом океане.
Таким способом к Международной космической станции было доставлено три малых модуля: «Пирс», «Поиск» и «Причал». Еще один малый модуль «Рассвет» был доставлен на «Спейс Шаттле». А крупные модули нашего сегмента («Заря», «Звезда» и «Наука») оснащены собственной двигательной установкой, способны сами добраться до станции и совершить стыковку.
#современнаякосмонавтика
Таким способом к Международной космической станции было доставлено три малых модуля: «Пирс», «Поиск» и «Причал». Еще один малый модуль «Рассвет» был доставлен на «Спейс Шаттле». А крупные модули нашего сегмента («Заря», «Звезда» и «Наука») оснащены собственной двигательной установкой, способны сами добраться до станции и совершить стыковку.
#современнаякосмонавтика
👍31❤6🔥4
В прошлый раз мы говорили о размере орбиты. Сегодня мы перейдем к обсуждению формы орбиты и первый раз затронем ситуацию, когда орбита перестает быть замкнутой.
Замкнутая орбита имеет форму эллипса, в частности, окружности. Форму эллипса можно характеризовать через соотношение его большой и малой полуоси: чем первая больше другой, тем более вытянут эллипс. Когда они совпадают, эллипс совпадает с окружностью, а большая полуось – с радиусом окружности.
Но есть куда более удобная возможность оценить форму орбиты: математика позволяет вывести из уравнения движения тела в центральном поле параметр, который называется эксцентриситет (обозначается латинской буквой «e»).
Это величина, которая может принимать значения от нуля до бесконечности и показывает, насколько форма орбиты отличается от окружности:
Если эксцентриситет равен нулю (e = 0), то орбита – окружность ❶
Если эксцентриситет больше нуля и меньше единицы (0 < e < 1) – это все более и более вытянутый эллипс ❷.
Если апоцентр эллиптической орбиты выходит за пределы сферы Хилла*, то уже нельзя говорить о том, что орбита остается замкнутой. Это соответствует моменту, когда эксцентриситет становится больше или равен единице:
Если эксцентриситет достиг значения 1 (e = 1) – то орбита перестала быть замкнутой и имеет форму параболы ❹
Если эксцентриситет больше 1 (e > 1) – орбита стала гиперболой ❸ (и чем больше эксцентриситет, тем более разомкнуты ветви гиперболы, в пределе стремясь стать прямой).
И для параболы, и для гиперболы значение большой полуоси будет отрицательным, а радиус апоцентра – равным бесконечности, и говорить об их размере затруднительно.
Все перечисленные формы орбит являются коническими сечениями. В реальном мире невозможно найти ситуацию, когда объект движется точно по траекториям, которые можно описать такими идеальными орбитами, но они подходят, как начальное приближение или оценка траектории на короткое время (оскулирующая орбита).
* - при старте с поверхности этому соответствует набор второй космической скорости.
#орбитальнаямеханика
Замкнутая орбита имеет форму эллипса, в частности, окружности. Форму эллипса можно характеризовать через соотношение его большой и малой полуоси: чем первая больше другой, тем более вытянут эллипс. Когда они совпадают, эллипс совпадает с окружностью, а большая полуось – с радиусом окружности.
Но есть куда более удобная возможность оценить форму орбиты: математика позволяет вывести из уравнения движения тела в центральном поле параметр, который называется эксцентриситет (обозначается латинской буквой «e»).
Это величина, которая может принимать значения от нуля до бесконечности и показывает, насколько форма орбиты отличается от окружности:
Если эксцентриситет равен нулю (e = 0), то орбита – окружность ❶
Если эксцентриситет больше нуля и меньше единицы (0 < e < 1) – это все более и более вытянутый эллипс ❷.
Если апоцентр эллиптической орбиты выходит за пределы сферы Хилла*, то уже нельзя говорить о том, что орбита остается замкнутой. Это соответствует моменту, когда эксцентриситет становится больше или равен единице:
Если эксцентриситет достиг значения 1 (e = 1) – то орбита перестала быть замкнутой и имеет форму параболы ❹
Если эксцентриситет больше 1 (e > 1) – орбита стала гиперболой ❸ (и чем больше эксцентриситет, тем более разомкнуты ветви гиперболы, в пределе стремясь стать прямой).
И для параболы, и для гиперболы значение большой полуоси будет отрицательным, а радиус апоцентра – равным бесконечности, и говорить об их размере затруднительно.
Все перечисленные формы орбит являются коническими сечениями. В реальном мире невозможно найти ситуацию, когда объект движется точно по траекториям, которые можно описать такими идеальными орбитами, но они подходят, как начальное приближение или оценка траектории на короткое время (оскулирующая орбита).
* - при старте с поверхности этому соответствует набор второй космической скорости.
#орбитальнаямеханика
👍21❤6🔥5🤯4🥰1