Astronautika – kosminiai proveržiai

astronautika ISS

Per 64 metus veiklos astronautika nuolat intensyvėja: tobulinami erdvėlaiviai (Voyager‘iai ir Pioneer per 45 metus jau nulėkė milijardus km), robotizuoti tyrikliai (ypač Marso ir Mėnulio bei astroskopai), gausinamos žinios apie artimus bei tolimiausius Visatos objektus (ir baisingas juodasias skyles).

Voyager

Nuo 1977 Voyager lekia tolyn į kosmoso gelmes ir tyrinėja už Saulės sistemos pakraščius

Reikšmingiausiasa proveržis – dirbtiniai satai, orbituojantieji aplink Žemę ir kitus Saulės sistemos objektus. Jų yra apie 23000, nors veikiančių gal 2600 (72 – virš 25 metų). Seniausias – JAV karinių jūrų pajėgų satas Vanguard-1: 1,47 kg o16,5 cm 650-3800 km orbitoje jau 63 metai,  pirmasis su 1 W galios Saulės elementais ir pirmas atsiuntęs 5 mW transmiteriu duomenų apie mikrometeoritų tankį ties Žeme. Beje, startas pavyko tik iš antro karto, pavedus reikalui vadovauti V. von Braunui. Duomenų apie šį mikrosatą teikia US Surveillance Network ir vokiečių kosmologas T. Flohrer.

Ypač vertingų žinių gauta iš 2,27 t sato 900 km orbitos COBE (Cosmic Background Explorer, 1989), tyrusio reliktinę spinduliuotę ir mūsų galaktikos dulkėtumą; 0,84 t o3,8×5 m 419 W sato WMAP (Wilkinson Microwave Anisotrophy Probe, 2001) iš 1,5 Gm orbitos. Jie patikslino Visatos amžių 13,7+0,2 mlrd metų, 73 % tamsios energijos, 23 % tamsios materijos, 3,6 % tarpgalaktinių dujų ir tik 0,4 % žvaigždžių ir planetų bei asteroidų masinę sudėtį, net vidutinį 10-26 kg/m3 tankį).

Nuo 1912-jų tiriamas Žemės radiacines juostas (kosminius spindulius, kuriais domėjosi ir pirmasis KPI rektorius K. Baršauskas) ryškino už $686 mln 1,5 t o2x4 m satai Van Allen Probe-A ir –B iš 0,6-37 Mm orbitų. Jie detaliai patikslino atrastas dar 1958-ais Explorer-1 satu vidinę juostą 300-600 km aukštyje ir išorinę 17 Mm bei jų pavojingumą astronautams ir aparatūrai.

Astronautika ir žmonės

TKS išlieka pats šauniausias satas (420 t 109x51x20 m 90 kW) 400 km orbitoje, teikiantis nuolatinę galimybę 3-6 astronautų įgulai vykdyti unikalius eksperimentus nesvarumo sąlygomis, stebėti Žemę ir vengti susidūrimų su kitais lėkiojančiais objektais.

Kitas įspūdingas proveržis – ekspedicijos į Mėnulį (net pilotuojamos Apollo), Marsą ir kitus – jau apžvelgtos iš arčiau visos Saulės planetos, išskyrus Plutoną. Tyrikliai Mariner, Voyager, Pioneer-11 praskriejo daugiausiai objektų, o pastarieji du pasiekė heliosferos pakraščius.

Hibridinių aero-astro Space Shuttle (80 t o4,67×18,3 m su o4,1×7 m 8 žm įgulos moduliu) patirtis: 5 erdvėlaiviai per 20 metų įvykdė 135 kosminius lėkius (Discovery – net 39) į stotis Mir, TKS, ATLAS laboratoriją, astroskopą Hubble bei lėkdinant Magellan, Galileo ir kt satus. Tačiau kiekvienas startas kainavo 0,5-1,5 mlrd USD, ir žuvo net 14 astronautų.

Privataus verslo lankstumas, kuriant astronautines naujoves: SpaceX sėkmė su Falcon startūnais ir Dragon erdvėlaiviais, ypač Starship revoliucingumu; Orbital ATK su Cygnus; Blue Origin su New Shepard. Sėkmingai įdiegta Raptor vara metanu ne tik padidina stūmumą, bet ir įgalins pasipildyti kuru kosmoso objektuose.

astronautika rocket-full

Astronautinių objektų, ypač startūnų pakopų, tupdymas paskuigaliais varytuvų reaktyvine stabda, pradėta 2015-ais SpaceX bei Blue Origin. Tai ženkliai atpiginanti bei efektyvinanti veikla (pakartotini atnaujinimai iki 10, gal ir daugiau kartų). Atsiskyrusi startūno pakopa persiorientuoja 180o ir susilėtina varytuvais degindama kuro likučius. Taip tankesnėj atmosferoj išvengia perkaitimo nuo viršgarsinio šuoliuko, priartėja tūpimo vieton. …Ir dažniausiai sklandžiai tupia, išskleisdama atramas (pakanka vieno varytuvo, nes pakopa teturi 5 % startinės masės).

SpaceX astronautika Falcon 9 landing

Astronautų ir kosmonautų ėjimas į atvirą kosmosą iš mokslinio smalsumo tapo praktiška veikla. Taip buvo kuriami nauji bei eksploatuojami astronautiniai objektai, ypač TKS. Per 56 metus jau įvyko apie 440 ėjimų vis tobulesniais skafandrais, sėkmingai remontuotos Skylab, Saliut-7 stotys bei 1993-2009 Hubble teleskopas. Ypač pavyko ėjimai išsilaipinant Mėnulyje (12 astronautų 1969-72), išmėginant „mėnulišką“ eiseną ir net ratinių transporto priemonių vairavimą.

Egzo astronautika

2,56 t Galileo 1995-ais priartėjo prie Jupiterio ir praskriejo pro jo satus Europą ir Ijo. Nuleido 340 kg tūpiklį į planetąir po 34 orbitų nusmigo pats. Įdomiausia buvo 5,6 t Cassini-Huygens misija, du kartus praskriejusi Venerą (248 km ir 603 km atstumais). Vėliau Jupiterį (9,7 Gm atst), Saturną ir 9 jo satus (atsiuntė per 1200 vaizdų 0,2-3 km skyros). Pats Cassini panardęs tarp žiedų buvo sudegintas Saturno atmosferoje, o tūpiklis Huygens Saturno 94 K šaltyje veikė 80 min.

Kosminių teleskopų idėjos 1946 m. autorius L. Spitzer (1914-97) 1965-ais pradėjo vadovauti jų kūrimui, ir 1990 į 586-610 km orbitą buvo iškeltas 11,6 t Hubble. Per 30 metų praplėtė Visatos pažinimą labiau nei bet kuri ankstesnė observatorija. Spitzer teleskopas iš orbitos aplink Saulę įžiūrėjo tolimiausią 13,4 mlrd šm atstume GN-z11 galaktiką, atrado TRAPPIST egzoplanetų sistemą. Astronautika, 1995 atradusi egzoplanetas, labai nudžiugino astrobiologus.

Gyvybei tinkamų egzoplanetų paieška – vien teleskopas Kepler atrado 4140 (dažniausiai Žemės didumo – 900 ir Neptūno didumo – 800), pvz Kepler 438b 473 šm tolumoj 3 oC paviršiumi bei 0,88 panašumo į Žemę indeksu. Labiausiai stebinanti ir dominanti yra 2009-ais atrasta CoRoT-7b o20 Mm egzoplaneta. 480 šm tolumoj, 4 kart odidesnio nei Žemė tūrio, orbituojanti net 200 km/s 20 val periodu 60 kartų arčiau šviesulio. Apšviestoje pusėje paviršius įkaista iki 1300-1800 K.

10 Ekzoplanetos

2020-ais Pasaulinės kosmoso savaitės proga ISO išleido katalogą iš 170 standartų astronautikos tema, pvz ISO 21980 „Kosminės sistemos. Radiacijos poveikiai satams“.


Komentarai apie “Astronautika – kosminiai proveržiai”

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *